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- Découvrez notre dossier sur les trous noirs
Plus personne ne doute de l'omniprésence des trous noirs dans l'univers observable en ce début de XXIe siècle. On a de bonnes raisons de penser qu'il en existe par exemple de gigantesques au cœur de l'immense majorité des grandes galaxies. Pesant de quelques millions à plusieurs milliards de masses solaires, ces trous noirs supermassifs réguleraient même la croissance des galaxies les abritant car il existe une relation entre leur masse et celle de ces trous noirs.
Les trous noirs sont parmi les objets les plus opaques de l'univers. Heureusement, ils sont en revanche parmi les plus attractifs, et c'est par leur pouvoir d'attraction démesuré que nous pouvons les détecter. Les trous noirs géants sont les ogres les plus monstrueux du zoo cosmique, mais ils ne sont pas des armes de destruction massive. Les jets de matière qu'ils éjectent auraient contribué à allumer les premières étoiles et à former les premières galaxies. © Groupe ECP, www.dubigbangauvivant.com/Youtube
Lorsque ces monstres galactiques accrètent d'immenses quantités de gaz, ils deviennent très brillants, notamment dans le domaine des rayons Xrayons X, et il est possible de les voir à des milliards d'années-lumièreannées-lumière. Ils deviennent alors ce qu'on appelle des quasars. Toutefois, tous ces quasarsquasars ne sont peut-être pas entièrement alimentés en énergieénergie par des trous noirs. Il se pourrait bien que certains d'entre eux soient des trous blancs. Ces fontaines blanches, comme on les appelle aussi parfois, seraient alors l'autre extrémité de trous de ver connectant deux régions de l'espace-tempsespace-temps, dont l'une pourrait être dans un autre univers. Il s'agit pour le moment de pures spéculations théoriques. Avec de la chance, on pourrait avoir d'agréables surprises d'ici quelque années à ce sujet avec RadioAstron.
Sur l’arrière plan, les fausses couleurs de la voûte céleste observée avec les instruments de Wise. En zoomant, on voit plus clairement la position des nouveaux candidats au titre de trous noirs supermassifs détectés et qui sont signalés par des cercles jaunes les entourant. © Nasa
Le bestiaire des astrophysiciensastrophysiciens concernant les trous noirs supermassifs existant jusqu'à présent dans les galaxies vient de s'agrandir grâce aux observations du Wide-field Infrared Survey Explorer (Wise). À défaut d'avoir découvert la très hypothétique Tyché, les chercheurs viennent de publier plusieurs articles sur arxiv faisant état de la détection d'au moins 2,5 millions de trous noirs supermassifs présents dans l'univers observable jusqu'à des distances de l'ordre de 10 milliards d'années-lumière.
Sur cette image, les cercles bleus montrent les quasars et les trous noirs supermassifs déjà détectés dans le visible. En observant ceux détectés par Wise avec le télescope Hubble, on voit des différences nettes qui s'expliquent par le fait que les nouveaux candidats au titre de quasar sont obscurcis par d'épais manteaux de poussières. © Nasa
Presque les deux tiers de ces trous noirs supermassifs n'avaient jamais été détectés jusqu'ici car les nuagesnuages de poussières les entourant sont si épais qu'ils absorbent une bonne partie de la lumière visible émise. Mais dans l'infrarougeinfrarouge il en est tout autrement et c'est ainsi que les astrophysiciens ont révélé une nouvelle carte de la voûte céleste avec de nouveaux candidats sérieux au titre de trous noirs supermassifs. On devrait en apprendre plus sur eux grâce aux instruments du Nuclear Spectroscopic Telescope Array (Nustar) récemment lancé et qui eux scrutent les secrets du cosmoscosmos dans le domaine des rayons X.
Les Dog, une nouvelle phase de l'évolution des galaxies primitives ?
En plus de ces trous noirs supermassifs, les chercheurs ont aussi annoncé dans deux publications sur arxivarxiv que Wise avait permis de détecter des Dog (Dust-Obscured Galaxies en anglais). Ces quelque 1.000 objets jusqu'ici inconnus seraient au moins 100.000 millions de fois plus lumineux que le SoleilSoleil. Là aussi, la quantité de poussières que contiendraient ces galaxies, situées à environ 10 milliards d'années-lumière du Soleil pour une centaine d'entre elles, est telle qu'elle rendait leur détection difficile, y compris dans l'infrarouge. Elles ne se signalaient qu'aux longueurs d'ondelongueurs d'onde les plus grandes, accessibles aux instruments de Wise.
Des observations complémentaires avec Spitzer laissent penser que ces galaxies contiennent elles aussi des trous noirs supermassifs mais que ces Dog sont également le lieu de formation de nouvelles étoilesétoiles. Il se pourrait même que les mesures effectuées soient en train de nous prouver que ces trous noirs se sont formés avant la majorité des étoiles dans ces galaxies. On serait alors en train d'observer une phase difficile à surprendre de l'évolution des galaxies.
