L'amas globulaire M22 est un essaim dense de centaines de milliers d'étoiles, suspendu dans notre galaxie comme une ruche lumineuse. Dans une telle promiscuité, les étoiles entrent souvent en collision et échangent leurs partenaires, mais les objets massifs, comme les trous noirs, ne restaient pas longtemps – on pensait qu'ils étaient éjectés par la gravité. Une nouvelle étude montre qu'un trou noir a néanmoins réussi à rester.
Les astronomes ont pointé trois instruments sur M22 : le radiotélescope VLA, le télescope spatial Hubble et l'observatoire à rayons X Chandra. Parmi les huit sources radio détectées, VLA22 s'est distinguée : sa luminosité radio et en rayons X se place exactement sur la ligne qui caractérise les trous noirs calmes en couple avec une étoile. Son spectre radio est modérément raide, et son émission en rayons X devient plus dure – comme dans les systèmes où le trou noir attire progressivement la matière d'une étoile voisine.
À proximité de VLA22, deux étoiles compagnons potentielles ont été repérées : une étoile brillante de la séquence principale et une étoile sous-géante ou géante rouge peu lumineuse. Il semble s'agir d'un système binaire avec une période orbitale assez longue – l'étoile et le trou noir tournent l'un autour de l'autre avec lenteur, comme deux danseurs se tenant par la main sur une vaste scène.
La découverte de VLA22 conforte les modèles récents selon lesquels les trous noirs de masse stellaire peuvent rester dans les amas globulaires pendant toute la durée de vie de l'Univers. De plus, une autre source, VLA19, a montré un spectre radio inversé – typique d'un jet compact jaillissant des environs d'un trou noir. Une troisième source, VLA40, se place également sur la ligne attendue, mais des observations supplémentaires sont nécessaires pour en être certain.
L'amas globulaire M22 est visible même avec un petit télescope : il se trouve dans la constellation du Sagittaire et ressemble à une tache floue, alors qu'il est en réalité composé de centaines de milliers d'étoiles.