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Paris, 17 février 2012

Découverte d'étoiles jeunes entourant un trou noir de masse intermédiaire

Un amas d'étoiles jeunes abritant un trou noir de masse intermédiaire : c'est l'étonnante découverte d'une équipe internationale comprenant plusieurs chercheurs de l'IRAP1 (CNRS/Université Toulouse 3) et de l'AIM2 (Université Paris-Diderot /CEA/CNRS). Ce résultat permet de mieux comprendre l'origine des trous noirs de ce type, encore mal connus, mais aussi des trous noirs super massifs et plus largement des galaxies. Il est publié en ligne sur le site de la revue scientifique Astrophysical Journal.

Les trous noirs sont des objets où la matière est si densément concentrée que la gravité y est suffisamment forte pour empêcher même la lumière de s'en échapper. Les astronomes les classent en plusieurs catégories, allant des "trous noirs stellaires" (d'une masse de quelques fois celle de notre Soleil, voire quelques dizaines de fois pour les plus massifs) aux "trous noirs super-massifs" (d'une masse de plusieurs millions ou milliards de fois celle du Soleil).

A mi-chemin se trouvent les trous noirs de masse intermédiaire, mal connus. C'est seulement en 2009 qu'une équipe internationale dirigée par Sean Farrell découvrait le premier d'entre eux dans la galaxie ESO 243-49, baptisé HLX-1, et d'environ 20 000 masses solaires.

C'est autour de ce trou noir que la même équipe vient de détecter la présence d'un très jeune amas massif d'étoiles, en utilisant Hubble et Swift, deux télescopes spatiaux de la NASA, ainsi que de nouvelles techniques de modélisation.

Sean Farrell et son équipe souhaitaient examiner de plus près "leur" trou noir, pour mieux cerner son environnement et observer sa probable fusion avec la galaxie qui l'abrite. Surprise : ils ont alors détecté la présence d'un très jeune amas d'étoiles massives autour du trou noir. Ce qui laisse supposer que HLX-1 constituerait le trou noir central d'une galaxie naine de très faible masse, entré ensuite en collision avec la galaxie massive dans laquelle il se trouve actuellement.

Avant cette découverte, les astrophysiciens ne savaient pas avec certitude d'où pouvaient provenir les trous noirs de masse intermédiaire. Ce résultat permet également de mieux comprendre la formation des trous noirs super-massifs, qui jouent un rôle clé dans la formation des galaxies et résultent très probablement de la fusion de trous noirs de masse intermédiaire. L'étude de ces derniers et de leur environnement est donc d'une importance majeure.

La publication scientifique est disponible à l'adresse : http://arxiv.org/abs/1110.6510v1

EtoilesJeunesTrousNoirs

© NASA/HST

La galaxie ESO 243-49, où se trouve le trou noir HLX-1, vue par Hubble.




Notes :

1 Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie
2 Laboratoire Astrophysique, Instrumentation et Modélisation

Contacts :

Chercheurs
Mathieu Servillat l T+ 33 1 69 08 95 76 l + 33 6 84 18 25 44 l mathieu.servillat@cea.fr
Natalie Webb l T + 33 5 61 55 75 70 l Natalie.Webb@irap.omp.eu

Presse
CNRS l Julien Guillaume l T + 33 1 44 96 46 35 l julien.guillaume@cnrs-dir.fr


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