Trois trous noirs supermassifs sont sur le point d'entrer en collision

Un phénomène curieux évoqué par la NASA le 25 septembre s’est ajouté à la liste des découvertes rares qui donnent de l’espoir pour les découvertes à venir. En effet, grâce à la combinaison des données de trois télescopes américains, les chercheurs ont découvert trois trous noirs, situés au cœur de galaxies à un milliard d’années-lumière de la Terre.

Une découverte significative

Ce ne sont pas deux, mais bien trois trous noirs supermassifs qui semblent se rapprocher pour fusionner ! C’est ce qu’ont découvert les chercheurs de l’université de Cornell, dans un système nommé SDSS J0849 + 1114, constitué de trois galaxies, et situé à près d’un milliard d’années-lumière de la Terre.

Si la fusion de deux trous noirs avait auparavant déjà pu être observée, les scientifiques manquaient jusqu’alors de données pour comprendre avec exactitude les mécanismes en oeuvre dans ce phénomène exceptionnel. En effet, il était jusqu’alors difficile d’expliquer comment deux trous noirs pouvaient fusionner lors de la collision de deux galaxies.

Mais grâce aux nouvelles découvertes, les spécialistes ont isolé la possibilité que l’interaction avec un troisième trou noir soit une condition sine qua non pour que la fusion des trous noirs soit finalement possible. Définie par les astronomes comme étant » le problème du Parsec final« , cette énigme pourrait avoir été résolue grâce aux nouvelles observations. Il semblerait effectivement que l’influence d’un troisième trou noir renforcerait la probabilité de fusion de deux trous noirs, voire constituerait une force suffisante pour les rapprocher et les faire fondre les uns dans les autres.

Comme le souligne Shobita Satyapal, chercheuse à l’université George Mason, dans un communiqué, « les rapprochements de deux ou trois trous noirs supermassifs sont très rares, mais de tels phénomènes sont en fait une conséquence naturelle des fusions de galaxies, ce qui est, selon nous, la façon dont les galaxies évoluent ».

Un croisement de données hors du commun

Avant de confirmer ce phénomène spectaculaire, les chercheurs ont croisé un nombre de données impressionnant, en s’appuyant sur les résultats obtenus par divers satellites et télescopes. C’est dans un premier temps le célèbre télescope Sloan Digital Sky Survey (SDSS), situé au Nouveau-Mexique, qui a pris des clichés en lumière optique de ce système hors du commun. Ce sont par la suite les bénévoles de l’association scientifique Galaxy Zoo qui ont étudié les images et remarqué que le système était en réalité une fusion de galaxies en cours. Suite à cette découverte, les chercheurs ont examiné les données issues du télescope WISE (Widefield Infrared Survey Explorer), qui a de son côté repéré une quantité importante de lumière infrarouge issue du système, confirmant ainsi la fusion des galaxies.

Diverses observations aux rayons X et à la lumière optique ont confirmé cette hypothèse, qui avait été étayée par les données recueillies par le télescope spatial baptisé Chandra, dont la mission est d’enregistrer les rayons X en provenance de l’Univers. Chandra avait en effet repéré une forte concentration de rayons X à proximité de chacun des centres en fusion, y indiquant l’absorption massive de poussière et de gaz, signe distinctif de la présence d’un trou noir.

C’est par la suite l’engin NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array), qui a confimé les théories des spécialistes en repérant des traces de gaz et de poussière à proximité de l’un des trous noirs. En croisant ces résultats à ceux du télescope SDSS et aux données collectées par le grand télescope binoculaire situé en Arizona, les scientifiques ont pu confirmer la théorie selon laquelle les trois trous noirs étaient bel et bien actifs.

Une découverte majeure, qui devrait ouvrir la voie à bien d’autres, et qui a considérablement fait avancer la recherche spatiale. Les résultats obtenus lors de ces recherches constituent en effet un grand progrès pour les chercheurs, qui leur ont permis d’isoler une méthode de travail efficace, qui pourrait s’avérer fructueuse par la suite. Comme le souligne l’auteur principal de l’étude, Ryan Pfeifle, de l’université George Mason en Virginie, « grâce à l’utilisation de ces nombreux outils d’observation, nous avons identifié une nouvelle méthode pour isoler les triples trous noirs supermassifs. Chaque télescope nous donne un indice différent sur la diversité des phénomènes se produisant dans ces systèmes. Nous espérons étendre notre travail pour trouver d’autres triples trous noirs en utilisant le même processus. »