Une nouvelle percée a transformé notre compréhension des trous noirs
“C’est un peu comme un feu brûlant.”
Une équipe de chercheurs a découvert une nouvelle méthode pour mesurer la masse des trous noirs en observant la lumière vacillante de leurs disques d’accrétion, selon une étude récente publiée dans la revue Science.
Cela signifie que nous pourrions disposer d’un nouveau moyen de déduire la masse de tout trou noir, quelle que soit sa masse.
Un très petit trou noir supermassif, une méthode qui change la donne
Colin Burke, étudiant diplômé en astronomie à l’université de l’Illinois, a découvert quelque chose d’anormal à propos d’un trou noir supermassif de taille atypique. Le scintillement lumineux qui s’échappait de la gueule insatiable du trou noir s’écartait de la norme des singularités plus grandes du même type de masse, ce qui suggère que la taille des trous noirs a une incidence directe sur les scintillements environnants qui, bien que petits depuis notre distance terrestre, sont en fait de terrifiants éclats d’énergie générés lorsque le phénomène monstrueux aspire la matière, comme un dernier souffle cosmique avant de dépasser l’horizon des événements.
À la suite de cette observation, Burke et ses collègues ont mis au point une nouvelle méthode pour mesurer la masse des trous noirs, qui consiste à examiner la lumière vacillante de leurs disques d’accrétion. Ce faisant, l’équipe de chercheurs a peut-être inventé un nouveau moyen passionnant de mesurer non seulement les trous noirs, mais aussi d’autres objets denses dans l’univers. Et cet outil de mesure de la masse axé sur le scintillement pourrait même révéler comment les trous noirs ont remodelé les salades du cosmos lui-même. L’équipe a concentré son étude sur un trou noir spécifique – un trou noir (comparativement) petit au cœur d’une galaxie appelée NGC 4395. Il s’agit d’une galaxie spirale, qui abrite l’un des plus petits trous noirs supermassifs jamais repérés par les astronomes.
Un nouvel outil de mesure des trous noirs pourrait aider à percer les mystères de l’évolution cosmique
À titre de référence, le cœur sombre de cette galaxie n’a qu’un sixième de la taille du trou noir supermassif qui bouillonne sans relâche au centre de notre propre Voie lactée. Burke et ses collègues ont ensuite mesuré l’échelle de temps du disque d’accrétion vacillant du trou noir et l’ont comparée à celle obtenue lors de mesures antérieures d’autres trous noirs plus grands. Les disques d’accrétion ne sont pas vos amis : Ce sont des disques extrêmement chauds de plasma, de gaz, de poussière et d’autres particules qui tourbillonnent autour de la grande gueule de l’espace. Lorsque la matière composant les disques d’accrétion tombe impuissante dans le trou noir, elle se réchauffe à des températures mortelles et émet des volumes colossaux de rayonnement qui illuminent tout l’espace environnant. Et nous pouvons voir cela se produire si loin que l’univers entier a eu le temps d’évoluer avant que la lumière ne nous parvienne.
“J’ai vu qu’il y avait une assez grande différence entre eux”, a déclaré Burke dans un rapport d’Inverse. “Ce n’est pas un disque solide, c’est un peu comme un feu brûlant, mais certaines parties sont plus chaudes, et d’autres sont plus froides que l’autre côté.” Le temps moyen nécessaire à chaque disque d’accrétion pour atteindre l’équilibre définit l’échelle de temps que les astronomes mesurent, et dans l’étude récente, les chercheurs proposent que les masses des trous noirs soient proportionnelles à la durée de l’échelle de temps du scintillement. En d’autres termes, s’il est massif, le disque d’accrétion d’un trou noir met plus de temps, en moyenne, à atteindre l’équilibre. Cela signifie qu’en mesurant le scintillement de la lumière, les scientifiques peuvent déduire la masse réelle des trous noirs, car les trous supermassifs sont comme les trous ordinaires. Mais plus massifs.
Nous avons beaucoup appris sur les trous noirs au cours des dernières années, notamment sur leur rôle crucial dans les années de formation les plus importantes de l’évolution de notre univers. Mais avec cette méthode, nous pourrions également être en mesure d’effectuer un recensement plus précis des masses des trous noirs dans l’univers, qu’il s’agisse de trous noirs issus de l’histoire cosmique (comparativement) récente, comme le trou noir supermassif au centre de notre galaxie, ou de trous noirs intermédiaires et plus petits qui jonchent le cosmos, marquant la fin d’étoiles disparues depuis longtemps.
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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
