Hubble et Webb en ont attrapé un.
L’amas Omega Centauri était censé en être rempli. Dix mille trous noirs. Manquant. Silencieux.
Pendant longtemps, ils n’étaient tout simplement pas là. Du moins, pas sur notre radar.
Une étoile nommée oMEGACat-307140063689213408-018 orbite autour de quelque chose d’invisible. Il danse dans l’espace sombre. Hubble a observé à partir de 2003. Il a continué à observer jusqu’en 2023. Le télescope spatial James Webb a pris le relais à partir de là, en resserrant les mesures.
Ce n’était pas une étoile à neutrons. Les gens pensaient ça au début. Non, il est quatre fois plus lourd que notre Soleil. Bien. 4,46 fois. C’est trop lourd pour une étoile morte de densité normale. Donc ça s’est effondré. Complètement. Dans un trou noir.
Omega Centauri n’est pas n’importe quel amas d’étoiles.
C’est énorme. Le plus grand amas globulaire de la Voie Lactée. Peut-être que ce n’est même plus un cluster. Certains pensent que c’est le fantôme d’une galaxie naine. Un noyau. Que reste-t-il après que la Voie lactée ait mangé sa voisine. Les marées ont emporté des bandes. Des éternités de cannibalisme cosmique.
Il y a encore 10 millions d’étoiles. Trajet à 18 000 années-lumière.
Et au milieu ? Un monstre de masse intermédiaire. Trouvé en 2024. Huit mille deux cents fois la masse du Soleil. C’est la signature d’un noyau de galaxie, pas d’un amas. Cela correspond bien à la théorie de la « galaxie naine mangée ».
Mais les galaxies n’ont pas que des monstres centraux. Ils ont des détritus. Trous noirs de masse stellaire. Le genre né lorsque les grandes stars se font exploser. Nous en attendions 10 000 ici.
Zéro.
C’était le record jusqu’à ce que Matthew Whitaker décide d’y regarder de plus près.
Il a passé au peigne fin deux décennies de données Hubble. Il s’est mêlé aux yeux plus perçants de Webb. L’astuce ? Astrométrie. Cartographie de minuscules changements de position.
L’étoile visible dans la binaire possède 78 % de la masse de notre Soleil. Ça bouge. Le compagnon invisible le tire. Vous ne pouvez pas voir l’attraction. Mais vous pouvez mesurer l’oscillation.
“La précision de ces mesures est incroyable”, a déclaré Whitaker. Jusqu’à des fractions de pixel. Sans que les deux télescopes travaillent ensemble ? Nous n’aurions pas trouvé cela.
L’orbite est longue. Quatre-vingt-quatorze ans.
Le plus large jamais vu pour ce type de système.
Hubble n’en a vu que moins d’un quart. Mais ce trimestre comprenait l’approche la plus proche. Le moment où l’étoile vole le plus vite sous la gravité du trou noir. Cette vitesse leur a donné la masse.
Cette relation va-t-elle durer ? Probablement pas.
L’espace y est encombré. D’ici un milliard d’années, une autre star s’écrasera probablement sur leur piste de danse et volera le compagnon. Ou expulsez-les tous les deux. C’est le chaos, mais un chaos lent.
Voici la partie bizarre.
La masse est étrange. Quatre masses solaires et demie ?
Nous disposons désormais d’un ensemble de données sur onze ans d’ondes gravitationnelles. La fusion des trous noirs chante. Ils produisent des vagues que nous pouvons détecter.
Il y a une lacune dans ces chansons. Une zone tranquille.
Les trous noirs entre 2,5 et 5 masses solaires ne devraient pas vraiment exister. C’est du moins ce que suggèrent les fusions. Les étoiles à neutrons plafonnent à environ 2,5. Quelque chose de plus gros aurait dû combler le fossé. Directement à dix masses solaires.
oMEGACat BH-1 (le nouveau) se trouve dans ce silence.
Anil Seth dit que c’est important. Les amas globulaires sont un terrain fertile pour les binaires. Ils serrent les étoiles ensemble jusqu’à ce qu’elles fusionnent. Ces fusions créent les ondes gravitationnelles. Si nous ne comprenons pas comment les trous noirs s’y forment – comment la physique fonctionne dans ces environnements primitifs à faible métallicité – nous passons à l’aveuglette sur les données ondulatoires.
“Ces environnements sont les principaux lieux où nous pensons que les binaires fusionnent”, explique Seth.
Les étoiles d’Omega Centauri sont anciennes. Primitif. Pauvre en éléments lourds par rapport au Soleil. Cette rareté complique les choses. Quelles étoiles s’effondrent ? Lequel explose ? La réponse n’est pas encore claire.
On a trouvé. Il reste neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf.
Whitaker ne s’arrête pas. La pile de données ne cesse de croître. Et la NASA a un nouvel œil qui sera lancé plus tard cette année : le télescope spatial romain Nancy Grace.
C’est large. Plus large que Hubble.
Roman scannera le centre bondé de notre galaxie. Régulièrement. Avec une résolution de type Hubble.
“Nous espérons”, dit Whitaker, “nous trouverons davantage de systèmes comme celui-ci”.
Si Roman peut voir le motif dans le renflement, nous pourrons peut-être également combler les lacunes dans le reste du ciel.
