L’un des trous noirs les plus gros repérés à ce jour
Image tirée d'une simulation par ordinateur représentant un trou noir supermassif au centre d'une galaxie.
Photo : NASA/ESA/STScI
L’un des trous noirs les plus massifs repérés à ce jour a été détecté au centre d'une galaxie située à 2,7 milliards d'années-lumière de la Terre.
L’objet céleste présente une masse qui équivaut à 32,7 milliards de fois celle du Soleil. Par comparaison, le trou noir supermassif Sagittaire A* situé au centre de la Voie lactée est environ 4 millions de fois plus massif que le Soleil. Celui qui vient d'être détecté se situe à la limite supérieure de la taille que les trous noirs peuvent théoriquement atteindre.
L'objet céleste se trouve dans la galaxie elliptique Abell 1201 BCG, elle-même située dans l'amas Abell 1201 de la constellation du Lion.
Cette image montre la galaxie Abell 1201 BCG et un arc gravitationnel.
Photo : NASA /ESA /Hubble/ Nightingale
L' équipe d'astronomes dirigée par le Dr James Nightingale, du Département de physique de l’Université Durham, au Royaume-Uni, a réussi à le localiser grâce au phénomène de lentille gravitationnelle.
Un effet de lentille est généré par des structures massives telles que des galaxies et des amas de galaxies dont l'intense champ de gravité dévie la lumière en provenance d'objets situés en arrière-plan et l'agrandit.
Des simulations informatiques ont ensuite aidé l'équipe à analyser de près comment la lumière a été courbée, ce qui a permis de constater la présence du trou noir.
Repères
- Un trou noir est un objet céleste qui possède une masse extrêmement importante dans un volume très petit, comme si le Soleil ne faisait que quelques kilomètres de diamètre ou que la Terre était comprimée dans la tête d’une épingle.
- Le concept de trou noir a émergé à la fin du 18e siècle.
- Les trous noirs sont si massifs que rien ne s'en échappe, ni la matière ni même la lumière. Ils sont donc pratiquement invisibles, si bien qu’aucun télescope n'avait réussi à en voir un avant 2019.
- Il existe plusieurs types de trous noirs. Les primordiaux sont de très petite taille. Ils se seraient formés durant le big bang dans les régions extrêmement denses de l’univers primordial. Les intermédiaires oscillent entre 100 et 10 000 masses solaires.
- Les trous noirs supermassifs se trouvent au centre de la plupart des galaxies et leur masse équivaut à des millions, voire à des milliards de fois celle du Soleil.
Nouvelle fenêtre sur l'Univers
Il s'agit du premier trou noir découvert grâce à cette technique, combinant le phénomène de lentille et des simulations informatiques.
La plupart des trous noirs les plus grands que nous connaissons sont dans un état actif où la matière attirée à proximité s'échauffe et libère de l'énergie sous forme de lumière, de rayons X et d'autres radiations
, expliquent les scientifiques dans un communiqué publié par l’université.
Or, l'effet de lentille gravitationnelle permet maintenant d'étudier les trous noirs inactifs, ce qui n'était pas possible jusqu’à aujourd’hui dans les galaxies lointaines.
Cette approche permettra aux astronomes de découvrir beaucoup plus de trous noirs inactifs et ultramassifs qu'on le pensait jusqu'à présent et peut-être de comprendre comment ils sont devenus si grands
, poursuivent les chercheurs.
Près de 20 ans de travail
L'histoire de cette découverte a commencé en 2004 lorsque le professeur Alastair Edge, de l'Université de Durham, a remarqué un arc géant de lentille gravitationnelle en analysant les images d'un relevé de galaxies.
C’est grâce aux images à très haute résolution captées par le télescope Hubble de la NASA et au recours au superordinateur DiRAC COSMA8 de l'Université de Durham que le Dr Nightingale et son équipe ont pu poursuivre le travail amorcé dans les années 2000.
Le détail de cette découverte est l'objet d'un article publié dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (Nouvelle fenêtre) (en anglais).
