Actualité : Le centre de la Voie lactée cacherait un second trou noir d'un type révolutionnaire

Publié le 09/06/26 à 10h00

Le cœur de notre galaxie cache déjà l'un des objets les plus fascinants de l'Univers : Sagittarius A*, le trou noir supermassif de quatre millions de masses solaires que les scientifiques ont réussi à imager en 2022. Mais si ce géant n'était pas seul ?

Une nouvelle étude internationale, menée par des chercheurs chinois, états-uniens et européens, publiée sur arXiv suggère qu'un second trou noir pourrait graviter à proximité du centre galactique. Plus étonnant encore : il appartiendrait à une catégorie de trous noirs dont les astronomes cherchent l'existence depuis des décennies sans jamais avoir réussi à l'observer de façon incontestable.

Depuis plus de vingt ans, les astronomes suivent les mouvements de centaines d'étoiles proches de Sagittarius A*. Certaines, les célèbres étoiles S, effectuent des orbites extrêmement rapides et excentriques autour du trou noir central. D'autres suivent au contraire des trajectoires plus sages au sein d'un disque stellaire relativement ordonné.

Cette coexistence intrigue les chercheurs. Pourquoi certaines étoiles semblent-elles appartenir à un système bien rangé alors que d'autres paraissent avoir été dispersées dans toutes les directions ? Selon les auteurs de la nouvelle étude, une partie de la réponse pourrait résider dans la présence d'un compagnon gravitationnel massif orbitant autour de Sagittarius A*.

Les simulations numériques réalisées par l'équipe montrent qu'un objet d'environ 10 000 masses solaires situé à quelques dixièmes d'année-lumière du centre galactique pourrait perturber progressivement les orbites des jeunes étoiles. Au fil des millions d'années, cette influence gravitationnelle suffirait à transformer un disque initialement calme en la population complexe observée aujourd'hui.

Or une masse de cet ordre correspond précisément à un genre jamais observé de trou noir. Alors que nous connaissons bien ceux de quelques masses solaires et ceux de millions, voire plus, de masse solaire, la catégorie intermédiaire reste, elle, étonnamment introuvable.

Le chaînon manquant des trous noirs

La découverte d'un tel objet serait considérable. Les trous noirs intermédiaires sont souvent considérés comme des candidats naturels au rôle de “graines” des trous noirs supermassifs. Leur découverte permettrait de mieux comprendre comment les géants de plusieurs millions ou milliards de masses solaires ont pu se former dans l'Univers jeune.
Autrement dit, trouver un trou noir intermédiaire reviendrait peut-être à découvrir l'une des briques fondamentales ayant permis la construction des plus grands objets gravitationnels de l'Univers.

Pas une découverte, une hypothèse

Les auteurs restent toutefois prudents. Leur travail ne constitue pas du tout une détection directe. Il montre qu'un compagnon massif explique remarquablement bien plusieurs propriétés observées au centre galactique, notamment la répartition des étoiles et leurs trajectoires parfois extravagantes.

L'étude souligne également qu'un candidat potentiel existe déjà : une structure baptisée IRS 13E, située près de Sagittarius A*, dont certains travaux soupçonnent depuis plusieurs années qu'elle pourrait abriter un trou noir intermédiaire d'environ 10 000 masses solaires. Cette hypothèse demeure cependant très débattue. Pour l'instant, le mystérieux compagnon de Sagittarius A* reste donc invisible.

Mais si les futures observations venaient à confirmer son existence, nous n'aurions pas simplement découvert un second trou noir au centre de la Voie lactée. Nous aurions peut-être enfin mis la main sur l'une des espèces les plus recherchées de l'astrophysique moderne : le premier trou noir intermédiaire observé avec certitude.