Une étude, dont les résultats intitulés «Cygnus X-1 contains a 21–solar mass black hole—Implications for massive star winds» ont été publiés dans la revue Science, a permis d'effectuer de nouvelles évaluations de la masse, de la distance et de la vitesse de rotation de Cygnus X1 (*), qui est en orbite autour d'une étoile supergéante bleue en direction de la Constellation du Cygne et fut en 1971 le premier trou noir stellaire découvert dans la Voie lactée grâce à ses émissions de rayons X. Ces données amènent à remettre en cause «non seulement notre connaissance de Cygnus X1 mais aussi nos modèles de la formation des trous noirs stellaires et de l'évolution des étoiles dans la Voie lactée au moins».

Relevons tout d'abord que Cygnus X1 est «l'un des plus proches trous noirs connus (le record à ce jour étant détenu par HR 6819)». Pour sa part, l'étude ici présentée a «commencé par remesurer la distance du système binaire au Système solaire en mobilisant le réseau mondial de radiotélescopes du Very Long Baseline Array (VLBA)».

La valeur déterminée étant de 7.200 années-lumière,soit «environ 20 % plus loin que ce que l'on pensait», en connaissant la luminosité apparente de la supergéante bleue, on peut «remonter à sa valeur intrinsèque puis à la taille et donc la masse de l'étoile connaissant sa température». Ensuite, «en combinant ces mesures avec celles des mouvements de l'étoile induits par l'attraction du trou noir (la méthode est analogue à celle des vitesses radiales avec les exoplanètes), on dérive indirectement de nouvelles estimations de la masse de l'étoile et du trou noir ».

Il apparaît alors que Cygnus X1 contiendrait 21 masses solaires et qu'il est, en conséquence deux fois plus massif que ce que l'on pensait». De plus, «sa rotation sur lui-même est également nettement plus rapide au point d'être proche de la valeur maximale autorisée, la vitesse de la lumière, de sorte que l'astre compact devrait être un trou noir de Kerr presque extrême».

Ceci pose un problème et, au bout du compte, alors que «Cygnus X-1 devrait devenir un exemple des trous noirs binaires détectés par LIGO et Virgo», ceux-ci tournent nettement plus lentement sur eux-mêmes que dans le cas de Cygnus X-1, ce qui fournit un argument «pour se tourner vers des scénarios un peu exotiques pour former des trous noirs binaires massifs».

Lien externe complémentaire (source Simbad)

(*) Cygnus X-1