Objet mystérieux aperçu dans la Voie lactée déconcerte les scientifiques : « Nous ne savons pas encore ce que c’est »

Misterioso oggetto avvistato nella Via Lattea sconcerta gli scienziati: “Non sappiamo ancora cosa sia”

L’objet a été repéré à environ 40 000 années-lumière de la Terre, dans un groupe d’étoiles connu sous le nom d’amas globulaire NGC 1851. Pour l’instant, les astronomes ont deux hypothèses : « Il pourrait s’agir de la plus lourde étoile à neutrons jamais connue ou du trou noir le plus léger jamais découvert ».

Rappresentazione artistica del sistema presupponendo che il nuovo oggetto sia un buco nero / Credit: Daniëlle Futselaar (artsource.nl)

Représentation artistique du système en supposant que le nouvel objet soit un trou noir / Crédit : Daniëlle Futselaar (artsource.nl)

Aux confins de la Voie lactée, quelque chose d’étrange semble exister : dans un groupe dense d’étoiles, connu sous le nom d’amas globulaire NGC 1851, une équipe d’astronomes a repéré un nouvel objet très compact, dont la nature est encore un mystère. Jusqu’à présent, disent les chercheurs, il y a au moins deux hypothèses – il pourrait s’agir d’une étoile à neutrons ou d’un trou noir. Dans tous les cas, il s’agit d’une découverte passionnante, car l’objet est plus massif que toutes les étoiles à neutrons connues à ce jour et en même temps plus léger que n’importe quel trou noir jamais découvert.

L’objet mystérieux aux confins de la galaxie

Détecté à l’aide du radiotélescope sud-africain MeerKAT, l’objet orbite dans un système binaire autour d’un pulsar milliseconde en rotation rapide, PSR J0514−4002E, situé à 40 000 années-lumière de la Terre dans l’amas globulaire NGC 1851 de la constellation méridionale de la Colombe. L’amas globulaire NGC 1851 est connu pour être un ensemble dense de vieilles étoiles, beaucoup plus dense que celles qui peuplent les amas dans le reste de la Voie lactée : il est tellement peuplé que les étoiles de NGC 1851 peuvent interagir entre elles, perturbant les orbites et, dans les cas les plus extrêmes, se heurtant les unes aux autres.

Les astronomes, membres de la collaboration internationale Transients and Pulsars with MeerKAT (TRAPUM) qui regroupe des chercheurs de l’Université de Manchester au Royaume-Unis et de l’Institut Max Planck d’Astronomie Radio en Allemagne, ont été en mesure de détecter les faibles impulsions provenant du pulsar PSR J0514−4002E, qui est un type d’étoile à neutrons tournant très rapidement et qui, comme un phare cosmique, émet des rayons radio dans l’univers.

Le rythme de ces impulsions est extrêmement régulier (comme le TikTok d’une horloge) et en observant la variation des impulsions dans le temps (chronométrage du pulsar), les chercheurs ont pu effectuer des mesures extrêmement précises de son mouvement orbital. Et surtout, obtenir une estimation très précise de la position du système, démontrant que l’objet mystérieux en orbite autour du pulsar n’est pas une étoile normale mais probablement un reste extrêmement dense d’une étoile effondrée.

Les observations, détaillées dans une étude récemment publiée dans la revue Science, ont également indiqué que cet objet a une masse supérieure à celle de toutes les étoiles à neutrons connues, mais, comme mentionné précédemment, plus petite que celle de tous les trous noirs connus, ce qui le place exactement dans le « gap » de masse du trou noir.

Même si l’équipe ne peut pas encore affirmer qu’elle a identifié l’étoile à neutrons la plus massive connue ou le trou noir le plus léger jamais découvert, ou même une nouvelle variante stellaire exotique, ce qui est certain, c’est qu’elle a découvert un « laboratoire unique » pour explorer les propriétés de la matière dans les conditions les plus extrêmes de l’univers. « La nature des objets compacts dans ce gap de masse est inconnue et leur étude détaillée jusqu’à présent s’est révélée difficile », a déclaré Arunima Dutta de l’Institut Max Planck d’Astronomie Radio, qui a co-dirigé l’étude avec son collègue Ewan Barr. « Notre travail sur ce système n’est pas encore terminé, mais découvrir sa véritable nature représentera un tournant dans notre compréhension des étoiles à neutrons, des trous noirs et de tout ce qui pourrait se cacher dans le « gap » de masse du trou noir ».