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Des astronomes détectent un trou noir supermassif en mouvement

Crédits : iStock

Des chercheurs du Centre d’astrophysique | Harvard & Smithsonian ont repéré un trou noir supermassif en mouvement dans sa propre galaxie. Les détails de l’étude sont publiés dans The Astrophysical Journal.

Nous savons que toutes les grandes galaxies ou presque abritent un trou noir supermassif. Jusqu’à présent, nous pensions que ces ogres cosmiques étaient relativement stationnaires, postés au centre de leur galaxie tandis que tout le reste tourbillonne autour d’eux.

« Ils sont en effet tellement massifs qu’il est difficile de les faire bouger », explique Dominic Pesce, qui a dirigé l’étude. « Considérez à quel point il est plus difficile de frapper une balle de bowling en mouvement que de frapper un ballon de football. Sachant que dans ce cas, la « boule de bowling » est plusieurs millions de fois plus massive de notre Soleil ».

Mais est-ce toujours le cas ? Les astronomes ont longtemps émis l’hypothèse que ces objets pouvaient se déplacer dans l’espace. Nous en avons désormais la preuve avec la découverte d’un trou noir supermassif qui se déplace non seulement dans l’Univers, mais également dans sa propre galaxie.

Plus de 177 000 km/h

Dans le cadre de cette étude, Pesce et son équipe ont observé dix grandes galaxies pendant cinq ans en se posant la question suivante : les vitesses des trous noirs sont-elles les mêmes que les vitesses des galaxies dans lesquelles ils résident ? Si tel n’est pas le cas, alors cela signifierait que le trou noir a été perturbé et qu’il est désormais en mouvement.

Pour ces travaux, l’équipe s’est spécifiquement concentrée sur les objets dont le disque d’accrétion contenait de l’eau. Lorsqu’elles enroulent un trou noir, les molécules d’H2O produisent un faisceau de lumière radio de type laser appelé « maser ». Et lorsqu’ils sont analysés, ces masers peuvent alors permettre de mesurer très précisément la vitesse d’un trou noir.

Au terme de leurs cinq années de suivi, les astronomes ont alors déterminé que neuf des dix trous noirs analysés étaient au repos. Toutefois, l’un d’eux était en mouvement.

Situé à 230 millions d’années-lumière de la Terre, l’objet, dont la masse est estimée à trois millions de fois celle du Soleil, se déplace à plus de 177 000 km/h au centre d’une galaxie nommée J0437 + 2456.

trou noir
La galaxie J0437 + 2456 abrite un trou noir supermassif et mobile. Crédits : Sloan Digital Sky Survey (SDSS).

« Coup de pied » cosmique

Pour l’heure, les raisons de ce déplacement ne sont pas connues, mais les astronomes ont leur petite idée. « Nous observons peut-être les conséquences de la fusion de deux trous noirs supermassifs« , souligne en effet Jim Condon, radioastronome à l’Observatoire national de radioastronomie qui a participé à l’étude. « Une telle fusion aurait en effet pu faire reculer l’objet résultant de cette union « .

Ainsi, au moment de ces observations, les astronomes auraient donc pu assister aux conséquences de ce violent « coup de pied cosmique » avant que le trou noir ne se réinstalle dans une position plus stable. Cependant, des observations supplémentaires seront nécessaires pour identifier la véritable cause de ce mouvement inhabituel.