Un monstrueux trou noir alimente l’objet le plus brillant de l’univers
Des astronomes ont découvert le trou noir à la croissance la plus rapide découvert à ce jour, un colosse qui absorbe l’équivalent d’un soleil par jour. La gueule affamée du trou noir en fait l’objet connu le plus lumineux de l’univers. Une équipe d’astronomes de l’université nationale australienne (ANU) a repéré pour la première fois un quasar extrêmement lumineux à l’aide d’un télescope de l’observatoire de Siding Spring.
Image d’entête : représentation artistique du quasar J059-4351 (étudié ici), le noyau lumineux d’une galaxie lointaine alimenté par un trou noir supermassif. (ESO/ M. Kornmesser)
Les quasars sont des objets brillants alimentés par l’accrétion de trous noirs. Les chercheurs ont utilisé des relevés astronomiques de l’intégralité du ciel pour se concentrer sur les parties abritant des objets brillants, puis ils ont réglé le télescope de 2,3 mètres de l’ANU pour déterminer lesquels étaient des trous noirs. Ils ont ensuite transmis leurs observations au Very Large Telescope (VLT) de l’Observatoire européen austral (ESO) afin de complètement décrire les quasars qu’ils ont observés.
La lumière du quasar a mis plus de 12 milliards d’années pour parvenir jusqu’à la Terre, mais les chercheurs expliquent qu’en raison de l’expansion de l’univers, le trou noir se trouve maintenant à plus de 20 milliards d’années-lumière. La masse du trou noir est environ 17 milliards de fois supérieure à celle de notre soleil.
La région de l’espace autour du quasar J0529-4351. (ESO/ Digitized Sky Survey 2/ Dark Energy Survey)
Selon Christian Wolf, de l’université nationale australienne et premier auteur de l’étude :
Nous connaissons des trous noirs que nous estimons plus massifs, de l’ordre de 20 à 30 milliards de soleils (masse solaire). Mais il s’agirait de trous noirs moins affamés. En accrétant moins de matière, ils dégageraient également moins de chaleur et de lumière et seraient moins lumineux.
Wolf ne pense pas que nous trouverons un jour un objet plus lumineux. Cela dit, l’univers se plaît à déconcerter. Wolf pensait également avoir inscrit le record dans le marbre lorsque le chercheur et ses collègues ont signalé la présence d’un autre trou noir extrêmement brillant en 2022. Ce nouveau trou noir est plus brillant.
Cette fois-ci, il est certain d’avoir trouvé le plus brillant. Les chercheurs ont maintenant examiné en détail toutes leurs données, qui couvrent 80 % du ciel. La partie restante est masquée par la Voie lactée.
Selon Wolf :
Les nuages de poussière de la Voie lactée absorbent la lumière de tout ce qui se trouve derrière, de sorte que l’on ne voit que l’avant-plan. Environ 20 % de la surface du ciel est telle qu’avec les données et les techniques actuelles, nous ne pouvons pas l’explorer. Il ne faut jamais dire jamais. Mais je pense que nous ne trouverons plus jamais une telle aberration.
Il y a donc de fortes chances qu’ils aient trouvé les plus brillants.
D’après les chercheurs, le disque d’accrétion ressemble à une cellule d’orage magnétique de 7 années-lumière de large, où les températures atteignent plus de 10 000 °C et où les éclairs jaillissent « partout ».
Selon Rachel Webster, coauteure de l’étude et professeure d’astrophysique à l’université de Melbourne (Australie) :
Dans l’univers adolescent, la matière se déplaçait de manière chaotique et alimentait des trous noirs affamés. Aujourd’hui, les étoiles se déplacent de manière ordonnée à des distances sûres et ne plongent que rarement dans les trous noirs. Il est surprenant qu’il n’ait pas été détecté jusqu’à présent, compte tenu de ce que nous savons sur de nombreux autres trous noirs moins impressionnants. Il se cachait à la vue de tous.
Les chercheurs précisent que cette découverte n’aurait pas été possible sans le partenariat de 10 ans entre l’Australie et l’Observatoire européen austral, qui leur a permis d’utiliser le VLT.
L’étude publiée dans Nature Astronomy : The accretion of a solar mass per day by a 17-billion solar mass black hole, présentée sur le site de l’Observatoire européen austral : Brightest and fastest-growing: astronomers identify record-breaking quasar et l’université nationale australienne : Monster black hole devouring one sun every day.
