Un amas d’étoiles apparemment banal, nommé Palomar 5, cache un secret fascinant : un essaim de plus de 100 trous noirs de masse stellaire. Situé à environ 80 000 années-lumière de nous, Palomar 5 s’étend sur 30 000 années-lumière et se présente comme un long ruban d’étoiles, appelé “courant de marée”.
Palomar 5 : une “pierre de Rosette” pour l’étude des courants stellaires
Les amas globulaires, comme Palomar 5, sont des regroupements denses d’étoiles anciennes, souvent considérés comme des vestiges de l’Univers primitif. Ils sont d’un grand intérêt pour les astronomes qui étudient l’histoire de l’Univers et la matière noire. Cependant, les courants de marée, ces fleuves d’étoiles s’étirant à travers le cosmos, suscitent de plus en plus l’attention des scientifiques.
L’observatoire spatial Gaia a permis de cartographier la Voie lactée avec une précision inégalée, révélant ainsi de nombreux courants de marée. Palomar 5 est unique car il combine à la fois une structure d’amas globulaire et un long courant de marée. Cette particularité en fait un objet d’étude idéal pour comprendre la formation de ces courants.
Des simulations numériques pour percer le mystère de Palomar 5
Afin de comprendre l’origine de la structure particulière de Palomar 5, les astrophysiciens ont utilisé des simulations numériques sophistiquées. Ces simulations ont permis de reconstituer les orbites et l’évolution de chaque étoile de l’amas, en tenant compte de la présence de trous noirs.
En effet, des études récentes suggèrent que les amas globulaires pourraient abriter des populations importantes de trous noirs. Les interactions gravitationnelles entre ces trous noirs et les étoiles de l’amas peuvent propulser ces dernières à grande vitesse, modifiant ainsi la structure de l’amas.
Une proportion surprenante de trous noirs
Les simulations ont révélé une surprise de taille : Palomar 5 contiendrait une quantité de trous noirs bien plus importante que prévu. “Le nombre de trous noirs est environ trois fois plus grand que prévu à partir du nombre d’étoiles dans l’amas”, explique l’astrophysicien Mark Gieles. Ces trous noirs, formés suite à l’explosion d’étoiles massives en supernovae, représenteraient plus de 20% de la masse totale de l’amas.
Les simulations prédisent également le destin de Palomar 5 : dans environ un milliard d’années, l’amas se sera complètement dissous, laissant derrière lui un essaim de trous noirs en orbite autour du centre galactique. Ce phénomène pourrait être commun à d’autres amas globulaires, faisant de ces derniers des terrains de chasse privilégiés pour les astronomes à la recherche de trous noirs.
Les amas globulaires : des creusets à trous noirs
L’étude de Palomar 5 confirme que les amas globulaires sont des environnements propices à la formation de trous noirs, et notamment de trous noirs de masse intermédiaire, une catégorie encore mal connue. Ces amas pourraient ainsi jouer un rôle crucial dans la formation des trous noirs supermassifs qui se trouvent au centre des galaxies.
L’étude de Palomar 5 et de ses nombreux trous noirs ouvre de nouvelles perspectives pour la compréhension de l’évolution des amas d’étoiles et de la formation des trous noirs.