Les trous noirs ultramassifs sont bien plus gros et ils ont bien plus faim que les autres
Comme ils sont fondamentalement invisibles, il peut être difficile de déterminer la taille d’un trou noir. Ils peuvent varier de quelques fois la masse du Soleil (masse solaire) jusqu’à des millions ou des milliards de fois cette masse, mais il y a une classe (potentielle) qui est encore bien plus grande que cela. Une nouvelle étude des données recueillies par le télescope à rayons X Chandra de la NASA a révélé que ces trous noirs dits «ultramassifs» peuvent être plus gros et plus communs que nous le pensions.
Image d’entête : Illustration d’un trou noir « ultramassif » détecté par l’équipe d’astrophysiciens. (NASA/ Université de Montréal)
La classe la plus petite est celle des trous noirs stellaires, qui peuvent être d’environ 5 à 30 fois la masse du Soleil. Au milieu se trouve un groupe proposé connu sous le nom de trous noirs de masse intermédiaire, entre 100 et 10 000 masses solaires. Et enfin, il y a les poids lourds qui se cachent au centre des galaxies, les trous noirs supermassifs avec des masses de millions ou même de quelques milliards de soleils.
Mais il y a un écart important entre un million et un milliard, ce qui conduit certains astronomes à affirmer qu’il devrait y avoir une autre classe au sommet pour les plus grands. Ces trous noirs ultramassifs seraient des objets de dizaines de milliards de masses solaires, tels que S5 0014 + 813, qui contient l’un des plus grands trous noirs connus avec environ 40 milliards de masses solaires.
Pour en savoir plus sur ces étranges objets célestes, des chercheurs canadiens et espagnols ont étudié les données de Chandra concernant 72 galaxies jusqu’à 3,5 milliards d’années-lumière, dans l’un des plus brillants et des plus massifs amas de galaxies de l’univers. Plus un trou noir est grand, plus les jets de gaz et de matière qu’il rejette sont importants et les astronomes peuvent utiliser la luminosité de ces jets pour calculer la masse du trou noir.
En analysant les ondes radio et les émissions de rayons X émises par ces trous noirs, l’équipe a déterminé que les objets sont en moyenne 10 fois plus massifs qu’on ne le pensait auparavant. En fait, environ 40% de ceux étudiés avaient des masses de plus de 10 milliards de soleils, ce qui pourrait les classer confortablement dans la catégorie ultramassifs.
La taille de ces objets pourrait transformer nos connaissances sur la formation des trous noirs et des galaxies. Auparavant, on pensait qu’ils se formaient et se développaient en tandem, mais ces trous noirs ultramassifs semblent croître plus vite que la galaxie qui les héberge. Ils peuvent même menacer de les déchiqueter.
Selon Mar Mezcua, coauteur de l’étude :
Nous avons découvert des trous noirs qui sont beaucoup plus grands et beaucoup plus massifs que prévu. Sont-ils si grands parce qu’ils ont une longueur d’avance ou parce que certaines conditions idéales leur permettent de croître plus rapidement sur des milliards d’années? Pour l’instant, il n’y a aucun moyen pour nous de le savoir.
L’étude publiée dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : The most massive black holes on the Fundamental Plane of Black Hole Accretion et présentée sur le site de l’université de Montréal : “Ultramassive” black holes discovered in far-off galaxies.