Il a été constaté que le système du « trou noir le plus proche » ne contient pas de trou noir

En 2020, une équipe dirigée par des astronomes de l’Observatoire européen austral (ESO) a signalé le trou noir le plus proche de la Terre, situé à seulement 1 000 années-lumière dans le système HR 6819. Mais les résultats de leur étude ont été contestés par d’autres chercheurs, dont un équipe internationale basée à KU Leuven, Belgique. Dans un article publié aujourd’hui, ces deux équipes se sont combinées pour signaler l’absence d’un trou noir dans HR 6819, qui est plutôt un système à deux étoiles « vampire » dans une étape rare et éphémère de son évolution.

le Étude originale sur HR 6819 Il a reçu une grande attention de la part de la presse et des universitaires. Thomas Rivinius, astronome de l’ESO basé au Chili et auteur principal de cet article, n’a pas été surpris par l’accueil réservé à la communauté astronomique pour sa découverte du trou noir. « Non seulement c’est normal, mais les résultats doivent être soigneusement vérifiés, et le résultat fait encore plus la une des journaux », dit-il.

Rivinius et ses collègues étaient convaincus que la meilleure explication des données obtenues avec le télescope MPG/ESO de 2,2 mètres était que HR 6819 était un système triple, avec une étoile en orbite autour d’un trou noir tous les 40 jours et une deuxième étoile. dans une orbite beaucoup plus large. Mais une étude de Julia Bodensteiner, qui a ensuite obtenu son doctorat. Étudiant à la KU Leuven, Belgique, Proposez une autre explication Pour les mêmes données : HR 6819 pourrait aussi être un système avec seulement deux étoiles sur une orbite de 40 jours et pas de trou noir du tout. Ce scénario alternatif nécessiterait de « décaper » l’une des étoiles, ce qui signifie qu’auparavant, elle a perdu une partie importante de sa masse au profit de l’autre étoile.

« Nous avons atteint la limite avec les données actuelles, nous avons donc dû passer à une stratégie de surveillance différente pour décider entre les deux scénarios proposés par les deux équipes », explique Abigail Frost, chercheuse à la KU Leuven, qui a dirigé la nouvelle étude publiée aujourd’hui dans Astronomie et astrophysique.

Pour résoudre le mystère, les deux équipes ont travaillé ensemble pour obtenir de nouvelles données plus précises sur HR 6819 à l’aide du Very Large Telescope (VLT) et du Very Large Telescope Interferometer (VLTI) de l’ESO. déclare Dietrich Bade, auteur de l’étude originale HR 6819 et de la nouvelle étude Astronomie et astrophysique papier. Comme cela n’avait aucun sens de demander deux fois la même note, les deux équipes ont uni leurs forces, leur permettant de mettre en commun leurs ressources et leurs connaissances pour trouver la vraie nature de ce système.

« Les scénarios que nous examinions étaient très simples, très différents et facilement identifiables avec le bon outil », explique Rivinius. « Nous avons convenu qu’il y avait deux sources de lumière dans le système, donc la question était de savoir si elles étaient chacune en orbite rapprochée, comme dans le scénario de l’étoile nue, ou si elles étaient éloignées, comme dans le scénario du trou noir. »

Pour faire la distinction entre les deux propositions, les astronomes ont utilisé à la fois l’instrument GRAVITY du VLTI et l’instrument Multi-Unit Spectral Explorer (MUSE) sur le VLT de l’ESO.

« MUSE a confirmé qu’il n’y a pas de compagnon lumineux sur une orbite plus large, tandis que la haute résolution spatiale de GRAVITY a pu identifier deux sources lumineuses séparées par seulement un tiers de la distance entre la Terre et le Soleil », explique Frost. « Ces données se sont avérées être la dernière pièce du puzzle et nous ont permis de conclure que le HR 6819 est Système binaire sans trou noir. »

« La meilleure explication que nous ayons jusqu’à présent est que nous avons découvert ce système binaire en un instant peu de temps après qu’une étoile a aspiré l’atmosphère de étoile de copain. Il s’agit d’un phénomène courant dans les systèmes binaires proches, parfois appelé « vampire stellaireBodensteiner, maintenant membre de l’ESO en Allemagne et auteur de la nouvelle étude, explique « Dans la presse ». « Alors que l’étoile donneuse a été dépouillée d’une partie de son matériau, l’étoile réceptrice a commencé à tourner plus rapidement. »

« Il est très difficile de rattraper la phase post-interaction car elle est si courte », ajoute Frost. « Cela rend nos découvertes pour HR 6819 très excitantes, car elles présentent un candidat idéal pour étudier comment les vampires influencent l’évolution des étoiles massives, et donc la formation de phénomènes associés, notamment les ondes gravitationnelles et les violentes explosions de supernova. »

La nouvelle équipe conjointe de Louvain-ESO prévoit désormais de surveiller de près HR 6819 à l’aide de l’outil GRAVITY de VLTI. Les chercheurs mèneront une étude conjointe du système au fil du temps, pour mieux comprendre son évolution, contraindre ses propriétés et utiliser ces connaissances pour en savoir plus sur d’autres systèmes binaires.

Quant à la recherche des trous noirs, l’équipe reste optimiste. « Les trous noirs de masse stellaire sont encore insaisissables en raison de leur nature », explique Rivinius. « Mais des estimations de l’ordre de grandeur indiquent qu’il y a des dizaines à des centaines de millions de trous noirs dans la seule Voie lactée « , ajoute Buddy. Ce n’est qu’une question de temps avant que les astronomes ne le découvrent.

Cette recherche a été présentée dans l’article « HR 6819 est un système binaire sans trou noir : Revisiting the source using Interférométrie infrarouge et spectroscopie de champ optique intégrée » à paraître dans Astronomie et astrophysique.