Hubble détecte le premier trou noir de masse stellaire dans Omega Centauri

Des astronomes utilisant le télescope spatial Hubble de la NASA ont découvert le premier trou noir de masse stellaire dans Omega Centauri, l'amas globulaire d'étoiles le plus grand et le plus brillant visible depuis la Terre. Cette découverte, annoncée le 13 juillet 2026, résout une énigme de longue date concernant les trous noirs "manquants" de l'amas — des objets dont les théories prédisaient l'existence mais qui avaient échappé à toute détection pendant des décennies.esa+1

Un trou noir caché à la vue de tous

Le trou noir, désigné oMEGACat BH-2, pèse 4,46 masses solaires et orbite avec une étoile compagnon visible une fois tous les 94 ans, ce qui en fait le système binaire de trou noir à plus longue période jamais découvert. Son compagnon est une étoile de la séquence principale située à seulement 20 secondes d'arc du centre de l'amas, au cœur d'un voisinage stellaire dense à environ 18 000 années-lumière de la Terre.arxiv+1

La découverte a été réalisée en suivant la trajectoire courbe de l'étoile compagnon dans le ciel à l'aide de données d'archives du Hubble couvrant plus de 20 ans, complétées par de nouvelles observations du télescope spatial James Webb qui couvrent ensemble une période de 23 ans. Parce que le système a été capturé près de son approche orbitale la plus proche — le périastre — les chercheurs ont pu contraindre étroitement la masse du trou noir, bien qu'une orbite partielle seulement ait été observée.arxiv+1

Des décennies de preuves manquantes

Cette découverte est remarquable car, malgré de fortes prédictions théoriques selon lesquelles Omega Centauri devrait abriter une grande population de trous noirs de masse stellaire — se comptant peut-être par milliers — aucun n'avait été directement confirmé jusqu'à présent. Les relevés profonds en radio et en rayons X, ainsi que les recherches de vitesse radiale, n'avaient rien donné.arxiv

L'équipe de recherche, dirigée par Matthew Whitaker de l'Université de l'Utah avec des collaborateurs de l'Institut Max Planck d'astronomie, du Space Telescope Science Institute et d'autres institutions, a noté que la masse relativement faible d'oMEGACat BH-2 était "peut-être surprenante" compte tenu de la faible métallicité de l'amas, qui favorise généralement la formation de trous noirs plus lourds.arxiv+1

Une pièce d'un puzzle plus vaste

La découverte ajoute une nouvelle dimension à un débat déjà actif sur le contenu d'Omega Centauri. En 2024, une équipe distincte a utilisé Hubble pour identifier des preuves d'un trou noir de masse intermédiaire au centre de l'amas avec au moins 8 200 masses solaires, bien qu'une étude ultérieure ait soutenu que la masse centrale pourrait plutôt s'expliquer par un essaim de 10 000 à 20 000 trous noirs de masse stellaire. La nouvelle découverte d'un trou noir de masse stellaire individuel dans un système binaire large soutient les modèles suggérant qu'une population cachée substantielle subsiste dans tout l'amas.science.nasa+2

Les chercheurs ont noté que les relevés existants n'ont exploré qu'une petite partie de l'espace des paramètres où de tels systèmes pourraient être trouvés, suggérant que d'autres binaires de trous noirs attendent probablement d'être détectés dans Omega Centauri.arxiv