Trous noirs supermassifs : Alma sur la piste de l'énigme de leur formation avec une galaxie « fantôme »

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Cela ne fait guère plus de 50 ans que la communauté scientifique a commencé à prendre l’existence des trous noirs au sérieux, grâce aux travaux des pionniers qu’étaient John Wheeler, Roger Penrose, Kip Thorne et Stephen Hawking, sans oublier Yakov Zeldovich et Igor Novikov (il faudrait en réalité ajouter une bonne douzaine de noms supplémentaires).

Rappelons que les trous noirs sont des objets si compacts, pas nécessairement denses, qu’il faudrait dépasser la vitesse de la lumière pour échapper à leur attraction gravitationnelle une fois à l’intérieur d’une région sphérique dont la frontière est définie par ce que l’on appelle un horizon des événements, entourant l’astre. Il n’est nullement nécessaire qu’existe une singularité de l’espace-temps au centre de cette région pour qu’existe un trou noir.

On comprend plutôt bien comment des trous noirs peuvent naître par effondrement gravitationnel d’étoiles massives contenant quelques dizaines de masses solaires. On obtient alors ce que l’on appelle des trous noirs stellaires. Il n’en est pas de même avec les trous noirs supermassifs contenant de quelques millions à quelques milliards de masses solaires au cœur des galaxies. Ils sont responsables de l’existence des noyaux actifs de galaxies et en particulier ceux découverts depuis 1963 et que l’on appelle des quasars. On sait que ces objets influencent l’évolution des galaxies et surtout que ces astres croissent ensemble, au moins en ce qui concerne les grandes galaxies spirales et elliptiques, car il existe une remarquable relation de proportionnalité entre la masse des trous noirs au cœur de ces galaxies et la masse qu’elles contiennent sous forme d’étoiles.

On a fini par découvrir que même les galaxies naines contenaient des trous noirs. Stellaires, cela ne faisait aucun doute, mais massifs, la question a longtemps été sans réponse jusqu’à ce que l’on mette en évidence des trous noirs dits de masses intermédiaires, c'est-à-dire contenant moins de quelques centaines de...

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