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En exploitant un phénomène astronomique connu sous le nom de lentille gravitationnelle, une équipe d’astronomes britanniques a découvert l’un des trous noirs les plus massifs jamais observés.
Monstre cosmique ultra-massif
D’une masse environ 32,7 milliards de fois supérieure à celle du Soleil, ce trou noir ultra-massif est situé au centre d’une gigantesque galaxie elliptique de l’amas Abell 1201, à quelque 2,7 milliards d’années-lumière de la Terre. À l’aide d’un supercalculateur, les chercheurs ont réalisé des centaines de milliers de simulations du déplacement de la lumière dans l’Univers, impliquant des trous noirs de différentes masses. Les modèles obtenus ont ensuite été comparés aux données capturées par le télescope Hubble et une correspondance étroite a pu être établie.
« C’est une découverte vraiment excitante », estime James Nightingale, chercheur à l’université de Durham et auteur principal de la nouvelle étude, publiée dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. « Il s’agit de l’un des plus massifs jamais détectés, se situant à la limite supérieure de la taille que les trous noirs peuvent théoriquement atteindre. »
Effet « loupe » produit par la présence d’un corps céleste très massif se situant entre l’observateur et une source lumineuse lointaine, la lentille gravitationnelle était dans ce cas galaxie hôte du monstre cosmique. Nommée Abell 1201 BCG, celle-ci s’avère être la plus brillante de l’amas du même nom.
« La plupart des plus grands trous noirs que nous connaissons sont dans un état actif, où la matière attirée à proximité s’échauffe et libère de l’énergie sous forme de lumière, de rayons X et d’autres rayonnements », explique Nightingale. « L’effet de lentille gravitationnelle permet d’étudier les trous noirs inactifs, ce qui n’était jusqu’à présent pas possible dans les galaxies lointaines. »
L’aboutissement de près de deux décennies de recherche
Ces résultats représentent l’aboutissement de travaux débutés en 2004, lorsque l’astronome britannique Alastair Edge avait repéré l’énorme arc d’une lentille gravitationnelle alors qu’il examinait des images de galaxies. Les données du télescope Hubble et la technologie des superordinateurs ont permis à l’équipe de réexaminer sa découverte initiale.
« Cette approche pourrait nous permettre de détecter de nombreux autres trous noirs au-delà de l’Univers local et de révéler comment ces objets exotiques ont évolué plus loin dans le temps cosmique », souligne Nightingale.
À l’heure actuelle, le trou noir le plus massif connu est TON 618, dont la masse se révèle environ 66 milliards de fois supérieure à celle du Soleil.