Les astronomes disent que des trous noirs supermassifs pourraient être partout

Des astronomes de l’Université de Californie à Berkeley viennent de découvrir un trou noir supermassif sans précédent, d’une masse équivalente à 17 milliards de soleils, assis dans un espace relativement vide de l’univers. C’est une découverte inhabituelle qui suggère que ces phénomènes célestes incroyablement massifs sont en réalité plus fréquents que nous le pensons et peuvent être présents dans les lieux les plus inattendus.

"Ce trou noir imposant est le premier du genre à être découvert en dehors des zones les plus peuplées de l'univers", a déclaré l'astronome de l'UCB, Chung-Pei Ma, à l'enquêteur principal de l'équipe de recherche. Inverse. En règle générale, les trous noirs supermassifs de très grandes masses (environ 10 milliards de fois le soleil) sont situés au cœur des grandes galaxies, elles-mêmes généralement situées dans des régions de grappes galactiques. «Ces sites privilégiés sont rares, donc ces trous noirs monstres devraient l'être également.» Le plus grand trou noir supermassif jamais enregistré se situe dans la galaxie NGC 4889 du groupe Coma et dépasse 21 milliards de masses solaires.

Le nouveau trou noir, en revanche, a été trouvé dans une galaxie appelée NGC 1600, à 200 millions d'années-lumière de la galaxie, ce qui est à peu près aussi loin que possible du Coma Cluster. Cela ressemble beaucoup aux 99,98% restants de l’univers, c’est-à-dire qu’il s’agit essentiellement d’espace vide. Et trouver un trou noir à quelques milliards de masses solaires près du géant NGC 4889 dans une région comme celle-ci est totalement inattendu.

Les choses sont aussi un grand étranger quand on considère ce que la masse solaire estimée de ces trous noirs supermassifs signifie réellement. La limite supérieure du trou noir du NGC 4889 est de 21 milliards de masses solaires, mais la limite inférieure est en réalité de 3 milliards. Pendant ce temps, le trou noir du NGC 1600 représente, plus précisément, entre 15,5 et 18,5 milliards de masses solaires.

Tout cela soulève la question: le trou noir supermassif de NGC 1600 est-il une exception unique ou est-il une illustration plus réaliste du nombre de trous noirs supermassifs plus courants dans le monde?

Dans le cas de NGC 1600, l’intrigue s’épaissit un peu plus. Les étoiles autour de cette galaxie se déplacent comme si le trou noir était binaire (c’est-à-dire deux trous noirs en orbite autour du noyau galactique). On pense que les trous noirs binaires sont assez communs dans les grandes galaxies, car les galaxies se développent en se combinant avec d'autres galaxies. Si chacun a son propre trou noir, les deux se fondraient au centre de la nouvelle galaxie et graviteraient autour l'un de l'autre jusqu'à ce qu'ils entrent en collision.

C’est peut-être ce qui est en jeu avec NGC 1600. Et c’est une raison importante pour laquelle Ma et ses collègues aimeraient le savoir: si le centre était en fait une paire de trous noirs qui ont fusionné, cet événement produirait des ondes gravitationnelles qui pourraient être détecté.

«Ce serait la version supermassive du binaire du trou noir détecté par LIGO il y a deux mois», explique Ma. Les ondes émises seraient malheureusement à des fréquences beaucoup plus basses que celles ciblées par LIGO et la prochaine mission eLISA, ainsi que par d’autres projets d’ondes d’attraction gravitationnelles.

Néanmoins, les nouvelles découvertes pourraient peut-être inverser le scénario suivi par la plupart des scientifiques qui étudient les trous noirs. «La relation entre les trous noirs et leurs galaxies hôtes est plus complexe et dépend de l’histoire de l’alimentation d’un trou noir en plus de son emplacement», explique Ma. "Trouver plus de ces trous noirs monstrueux va façonner notre compréhension de l'interaction entre les trous noirs et les galaxies et de leur comportement pendant la phase de quasar dans le jeune univers."