Des étudiants en ingénierie travaillant sur une mission de la NASA, qui a pour but d’explorer un astéroïde nommé Bennu avec la sonde OSIRIS-REx, ont récemment détecté un trou noir à 30’000 années-lumière de la Terre. La découverte a été faite par sérendipité.
L’engin spatial OSIRIS-REx de la NASA, actuellement en orbite autour de l’astéroïde Bennu (ou Bénou), a fait une découverte inattendue l’année dernière en repérant un trou noir émettant un énorme flux de rayons X à environ 30’000 années-lumière de la Terre : il s’agit de MAXI JO637-430. OSIRIS-REx est une mission de la NASA qui a pour but d’étudier l’astéroïde Bennu et de ramener un échantillon de son sol sur Terre.
Le trou noir en question a été capté par le spectromètre d’imagerie à rayons X Regolith du vaisseau spatial (REXIS), un instrument construit par des chercheurs du MIT et de Harvard pour mesurer les rayons X que l’astéroïde Bennu émet lorsqu’il est projeté par le rayonnement solaire. En effet, cet instrument vise à mesurer le spectre de fluorescence des rayons X stimulé par le flux naturel de rayonnement solaire. Ces informations permettent aux chercheurs d’identifier l’abondance relative d’éléments présents à la surface de l’objet.
La conception de ce spectromètre a été confiée à une équipe de chercheurs et à leurs étudiants du MIT et de Harvard. Ce sont également eux qui analysent les données renvoyées par l’instrument.
Et c’est le 11 novembre 2019 que les observations ont effectivement montré des émissions de rayons X dans une région située dans la zone proche de l’astéroïde.
Une véritable explosion de rayons X
Après que REXIS a effectué des observations détaillées de Bennu, les chercheurs ont détecté après analyse une source très importante de rayons X émanant depuis un point situé en arrière-plan de l’astéroïde.
Bennu est une roche spatiale choisie par les scientifiques parce qu’elle est soupçonnée de contenir des molécules organiques qui pourrait par la suite révéler d’autres secrets sur l’origine de notre système solaire. La mission a été lancée en 2016 et a rencontré l’astéroïde en décembre 2018.
L’instrument REXIS avait fait une découverte inhabituelle : « Nos vérifications initiales n’ont montré aucun objet précédemment catalogué dans cette position de l’espace », a déclaré Branden Allen, chercheur à Harvard, qui a participé à la découverte.
À l’aide des données recueillies par le télescope japonais MAXI à bord de la Station spatiale internationale (ISS) une semaine plus tôt, l’équipe a identifié le point lumineux comme un événement radiographique impliquant un trou noir : une soudaine explosion de rayons X sans doute provoquée par un effondrement de matière. Des analyses de suivi ont permis de confirmer qu’il s’agissait bel et bien d’un trou noir.
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Selon la NASA, c’est la toute première fois qu’une telle explosion de rayons X est détectée depuis l’espace interplanétaire. À noter que lorsqu’un trou noir se met « à table », le gaz et la poussière de l’étoile déjà condamnée s’enroulent littéralement autour de l’objet, puis accélèrent pour finalement atteindre une vitesse proche de celle de la lumière.
La friction qui se produit alors au sein de ce disque convertit une partie de l’énergie cinétique de la matière dite accrétée en énergie thermique. Les températures atteintes libèrent alors des rayons X détectables.
Garder l’esprit ouvert à l’inconnu
« Notre objectif est de former nos étudiants au développement et à l’exploitation d’instruments spatiaux. Il s’avère que la grande leçon que nous avons tous apprise ici, c’est qu’il faut toujours rester ouvert à une découverte, aussi inattendue soit-elle ! », a expliqué Richard Binzel, professeur au MIT.
Un trou noir
est un objet compact au champ gravitationnel si intense qu'aucune
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