C’est du jamais-vu dans notre galaxie : un trou noir stellaire d’une masse équivalente à 33 fois celle du Soleil a été découvert dans la Voie Lactée. Nommé Gaia BH3, il est situé à environ 2 000 années-lumière de la Terre. C’est par hasard, en analysant les données du télescope spatial Gaia, que des scientifiques du CNRS et de l’Observatoire de Paris l’ont découvert. Cet instrument permet de repérer des trous noirs atypiques, dont fait partie Gaia BH3. La plupart du temps, les scientifiques localisent des trous noirs lorsque ces derniers absorbent une étoile. Mais il en existe d’autres, appelés trous noirs dormants, qui n’ont pas encore avalé l’étoile qui gravite autour d’eux. Le télescope Gaia parvient à localiser ce type de trou noir. Il en avait découvert deux autres dans la Voie Lactée avant Gaia BH3, mais leur masse était deux, voire trois fois moins importante. - C'est la première fois qu'on a un trou noir si massif et un trou noir qui vient d'une étoile à basse métallicité. On voit, avec les ondes gravitationnelles, des fusions des trous noirs massifs de 30-40 masses solaires. Mais les signaux des ondes gravitationnelles sont des choses infimes, très très petites, et ils viennent de très loin. Donc on ne peut jamais savoir si l'estimation qu'on a, à partir des zones gravitationnelles était correcte ou pas. Et là, on démontre que oui, ce type de trou noir existe, que oui, les modèles sont vrais. Gaia BH3 n’est pas à proprement pas, à proprement parlé, le trou noir le plus massif de notre galaxie. Sagittarius A*, un trou noir supermassif situé au centre de la Voie lactée, possède une masse d’environ quatre millions de fois supérieure à celle du Soleil. Mais contrairement à Gaia BH3, ce trou noir supermassif n’est pas d’origine stellaire. - Il y a des modèles d’évolution stellaire qui prévoient que ce type de trous noirs sont produits seulement par un type particulier d'étoiles, qu'on appelle étoiles à basse métallicité. Ça veut dire des étoiles qui sont composées presque exclusivement d'hydrogène et d'hélium et qui ont très peu d'autres choses, comme l'oxygène, etc. Donc, on a observé l'étoile qui tourne autour du trou noir et il s'avère que c'est effectivement une étoile très pauvre en métaux. Vu qu'on pense que l'étoile qui tourne autour du trou noir et les progéniteurs du trou noir se sont formés dans les mêmes endroits, ils doivent avoir eu la même composition. Concrètement, si Gaia BH3 est aussi massif, c’est parce que l’étoile dont il est originaire n’est pas composée d’éléments chimiques lourds tels que le carbone ou l’oxygène. Selon les modèles d’évolution stellaire, les étoiles très massives évoluent et commencent à produire du vent stellaire. À cause de ce phénomène, elles vont perdre de la masse et créer un trou noir de petite taille. Par contre, les étoiles à faible métallicité, comme celle à l’origine de Gaia BH3, ont des vents stellaires beaucoup moins forts. Elles perdent donc moins de masse et forment des trous noirs beaucoup plus denses. Actuellement, on recense une trentaine de trous noirs dans notre galaxie, mais il y en a peut-être des milliers. Analyser des objets célestes comme Gaia BH3 permet de mieux comprendre la formation de ces systèmes et potentiellement aider à en découvrir de nouveaux.