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Ils repèrent un disque de débris “impossible” autour d’un trou noir

Vue d'artiste du disque de débris autour du trou noir de NGC 3147. Crédits : ESA / Hubble

Une équipe d’astronomes annonce avoir identifié un trou noir de faible masse entouré d’un disque de gaz très mince. Une observation inattendue qui nous oblige à repenser la dynamique de ces objets.

À 130 millions d’années-lumière se trouve la petite galaxie spirale NGC 3147. L’objet n’avait jusqu’à ce jour, a priori, rien de particulier à nous proposer. Jusqu’à ce que l’œil de Hubble se braque dessus. Les astronomes expliquent en effet être tombés sur un trou noir de “seulement” 250 millions de masses solaires en son centre, enroulé d’un disque de matériau très mince. Trop mince, selon les théories actuelles expliquant la dynamique de ces objets. Les détails de l’étude sont publiés dans les Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.

Un disque “impossible”

Un trou noir de cette taille – sur le papier du moins – ne devrait pas avoir un tel disque de matière l’enroulant. « Dans les petites galaxies telles que NGC 3147, il n’est pas supposé y avoir suffisamment de matériaux capturés par gravitation pour alimenter régulièrement leur trou noir central, explique Stefano Bianchi, de l’Université de Rome III. Ce qui en fait des “trous noirs mal nourris”. En tant que telle, la petite quantité de matériau qu’ils consomment risque de gonfler et de former un tore en forme de beignet, plutôt que de s’aplatir en un disque mince ».

D’où la surprise des chercheurs, qui observe un événement censé ne se produire qu’autour des trous noirs beaucoup plus massifs. À la base, ces derniers avaient justement sélectionné NGC 3147 pour valider les modèles de galaxies acceptés.

« Nous pensions que c’était le meilleur candidat pour confirmer que, sous certaines luminosités, le disque d’accrétion n’existe plus. Ce que nous avons vu était quelque chose de complètement inattendu, poursuit Ari Laor, de l’Institut de technologie Technion-Israel. Or, nous observons ici le même type de disque que ceux normalement repérés autour d’objets 1000, voire 100 000 fois plus lumineux. Les prévisions des modèles actuels de dynamique des gaz dans les très faibles galaxies actives ont clairement échoué ».

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Un disque de débris “impossible” autour d’un trou noir de faible masse. Crédits : Universe Today

On note par ailleurs que le disque observé est si proche du champ gravitationnel de son trou noir que sa lumière s’en retrouve déformée et intensifiée. De quoi permettre aux astronomes de mettre à l’épreuve les théories de la relativité proposées par Albert Einstein. Pour ce faire, les chercheurs ambitionnent de s’appuyer de nouveau sur Hubble pour rechercher d’autres disques compacts similaires autour de trous noirs à faible luminosité.

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