Le trou noir supermassif de notre galaxie est énorme. Celui-ci est colossal


Une équipe d’astronomes annonce avoir identifié un trou noir colossal, l’un des plus grands jamais trouvés, grâce à un phénomène de lentille gravitationnelle.

Vue d’artiste d’un trou noir déformant l’espace-temps autour de lui. Crédits : ESA/Hubble, Digitized Sky Survey, Nick Risinger (skysurvey.org), N. Bartmann

Que sait-on de cet objet incroyablement massif ? Les détails de l’étude sont publiés dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Les trous noirs se forment lors de l’effondrement gravitationnel d’étoiles très massives à la fin de leur vie. La quantité de matière disponible, rassemblée dans un espace très petit, génère alors une force de gravité si forte qu’elle creuse un puits dans le tissu même de l’espace-temps.

On distingue trois types de trous noirs : les stellaires, les intermédiaires et les supermassifs, qui ont une masse supérieure à un million de masses solaires. Celui posté au centre de la Voie lactée, avec une masse estimée à environ quatre millions de fois celle du Soleil, appartient à cette dernière catégorie. Cependant, il ne “pèse” pas lourd comparé à un objet nouvellement découvert.

Un véritable poids lourd

Pour identifier ce nouveau trou noir, les chercheurs de l’Université de Durham, au Royaume-Uni, ont utilisé un effet de lentille gravitationnelle. Pour rappel, il s’agit d’un phénomène de déformation de la lumière causé par la présence d’une masse massive, telle qu’une galaxie ou un amas de galaxies, qui courbe l’espace-temps autour d’elle. Cette déformation de la lumière est similaire à la façon dont une lentille optique dévie la lumière qui passe à travers elle. Lorsqu’une source lumineuse comme une étoile ou une galaxie se trouve derrière la masse massive, la déformation de la lumière peut créer une image déformée, amplifiée ou même multiple de la source lumineuse.

Dans le cadre de ces travaux, des simulations de superordinateur ont permis à l’équipe d’examiner de près comment une lumière d’arrière-plan était courbée par la présence d’un trou noir à l’intérieur d’une galaxie, elle-même positionnée au centre de l’amas Abell 1201 à des centaines de millions d’années-lumière de la Terre.

Une analyse précédente avait suggéré que l’objet était massif. Cette nouvelle mesure le place aujourd’hui parmi les plus gros objets connus de l’univers. D’après les calculs, ce trou noir serait en effet plus de trente milliards de fois la masse de notre Soleil, et donc plus gros que certaines galaxies.

Une partie de la lumière d’arrière-plan déviée par la présence du trou noir ultra-massif. Crédits : Université de Durham

Une technique prometteuse

Il s’agit par ailleurs du premier trou noir découvert à l’aide de cette technique dans le cadre de laquelle l’équipe simule la lumière traversant l’Univers des centaines de milliers de fois. Chaque simulation comprend un trou noir de masse différente, modifiant ainsi le trajet de la lumière vers la Terre. Lorsque les chercheurs ont inclus un trou noir de trente milliards de masses solaires dans l’une de leurs simulations, le chemin emprunté par la lumière de la lointaine galaxie pour atteindre la Terre correspondait au chemin observé dans les images capturées par Hubble.

Rappelons enfin que la plupart des plus grands trous noirs que nous connaissons sont dans un état actif. La matière attirée à proximité se réchauffe et libère de l’énergie sous forme de lumière, de rayons X et d’autres rayonnements. Cependant, la lentille gravitationnelle permet d’étudier les trous noirs supermassifs inactifs, comme celui-ci, ce qui n’était actuellement pas possible dans les galaxies lointaines.

L’étude ouvre donc la possibilité que les astronomes puissent découvrir d’autres objets de ce genre. De cette manière, nous pourrions alors étudier comment ils sont devenus si grands.

Lire aussi : Étude : Des trous noirs supermassifs étonnamment communs dans l’univers primitif

Source : Sciencepost


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