Situé à « seulement » 7800 années-lumière, NGC 6397 est l’un des amas globulaires les plus proches de la Terre. C’est pour cette raison qu’il intéresse largement les scientifiques. Cette région de l’espace fait effectivement partie des zones surveillées par le télescope Hubble. Aujourd’hui, après plusieurs années d’observation, les astronomes nous livrent un rapport qui lève en partie les secrets du système abritant des étoiles très proches les unes des autres.
En effet, les amas globulaires sont des systèmes stellaires très denses contenant généralement une centaine de milliers d’étoiles distribuées dans une sphère. La taille de cette dernière varie d’une vingtaine à quelques centaines d’années-lumière. Contrairement aux amas ouverts, les amas globulaires accusent ainsi une densité d’étoiles plus élevée.
Une découverte inattendue
Travaillant en collaboration avec la NASA, des astronomes de l’Institut d’Astrophysique de Paris (IAP) à Paris ont effectué une découverte pour le moins inattendue dans l’amas globulaire NGC 6397. Alors qu’au début, ils pensaient que l’amas d’étoiles abritait un trou noir de masse intermédiaire, ce n’est pas visiblement le cas. Les trous noirs se trouvent généralement au cœur des galaxies, mais sachez qu’ils peuvent aussi résulter l’effondrement d’une seule étoile massive.
La vitesse des étoiles comme indice
« Nous avons trouvé des preuves très solides de l’existence d’une masse invisible dans le noyau dense de l’amas globulaire, mais nous avons été surpris de constater que cette masse supplémentaire n’est pas “ponctuelle” (comme on pourrait s’y attendre pour un trou noir massif et solitaire) », a déclaré Eduardo Vitral de l’IAP.
Afin de déterminer la masse de l’objet invisible, le chercheur et son collègue Gary Mamon se sont basés sur les vitesses des étoiles présentes dans NGC 6397 pour connaître la distribution de la masse totale de l’amas globulaire. Un calcul qui aura nécessité plusieurs années d’observation puisque les données fournies par Hubble n’étaient pas suffisantes. Aussi, les astronomes sont également allés puiser des informations supplémentaires du côté de l’observatoire spatial Gaia de l’Agence spatiale européenne.
De multiples trous noirs
« Notre analyse a indiqué que les orbites des étoiles sont presque aléatoires dans tout l’amas globulaire, plutôt que systématiquement circulaires ou très allongées », a expliqué Mamon. Ce mouvement inhabituel fournit des indices sur la masse interne. Les chercheurs estiment que la composante invisible est constituée de restes d’étoiles massives compte tenu de sa masse, de son étendue et de son emplacement.
Eduardo Vitral et Mamon suggèrent ainsi que les objets invisibles sont probablement des trous noirs. « Nous avons utilisé la théorie de l’évolution stellaire pour conclure que la majeure partie de la masse supplémentaire que nous avons trouvée était sous la forme de trous noirs », a déclaré ce dernier.