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La plus forte concentration de trous noirs supermassifs jamais vue

Crédits : Pixabay

Plus de sept millions de secondes d’observation auront été nécessaires au télescope Chandra pour définir l’image la plus profonde jamais obtenue aux rayons X. Elle révèle ainsi la plus forte concentration de trous noirs supermassifs jamais vue.

Par leur essence même, les trous noirs sont invisibles. Ce qui les trahit, c’est leur champ gravitationnel intense. Ces derniers « aspirent » la matière aux alentours, formant des disques d’accrétion composés de plasma surchauffé par la compression de l’ordre de dix milliards de degrés qui émettent des photons X et gamma. Il y a quelques jours, le télescope à rayons X Chandra a capturé une image exceptionnelle révélant des milliers de trous noirs supermassifs dont certains apparaissent peu de temps après le Big Bang.

La concentration de ces monstres de lumière engloutissant tout sur leur passage dans la région centrale de la photo est sans précédent — « vous avez au centre de l’image l’équivalent de 5 000 trous noirs supermassifs aux masses comprises entre 100 000 et 10 milliards de fois la masse du Soleil concentrés sur une zone de la taille de la pleine lune. C’est comme si vous aviez un milliard de trous noirs étendus sur l’ensemble du ciel nocturne », explique Bin Luo, l’un des membres de l’équipe et professeur d’astronomie à l’Université de Nanjing. « Avec cette seule image étonnante, nous pouvons explorer les premiers jours de trous noirs dans l’univers et voir comment ils évoluent au fil des milliards d’années », rajoute Niel Brandt, de la Pennsylvania State University.

Crédits : X-ray : NASA/CXC/Penn State/B.

En observant la même région du ciel assez longtemps (7 millions de secondes, soit environ 11 semaines et demie), le télescope Chandra de la NASA combiné aux données fournies par Hubble (2 000 galaxies situées à 12 et 13 milliards d’années-lumière de la Terre) a en effet pu étudier un grand nombre de trous noirs en croissance, dont certains apparaissent peu de temps après le Big Bang. Cette nouvelle image ultra-profonde aux rayons X permettra aux chercheurs d’explorer la façon dont les trous noirs supermassifs se sont brutalement développés un à deux milliards d’années après le Big Bang. Grâce à ces données, les chercheurs ont d’ores et déjà découvert que ces trous noirs s’étaient principalement développés par rafales plutôt que par une accumulation lente de la matière. En outre, les « graines » de ces mastodontes sont probablement très lourdes avec des masses comprises entre 10 000 et 100 000 fois celle du soleil.

D’autres travaux et de futures observations aux rayons X seront nécessaires pour fournir une solution définitive au mystère de la façon dont les trous noirs supermassifs ont pu atteindre de si grandes masses aussi rapidement. Un plus grand échantillon de galaxies lointaines sera notamment étudié par le télescope spatial James Webb qui sera prochainement lancé par la NASA. De quoi approfondir notre champ d’étude des trous noirs à des distances records.

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