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Espace : une explosion a illuminé un trou noir intermédiaire, les scientifiques se réjouissent

Une explosion de rayons gamma qui s’est produite il y a 3 milliards d’années a permis de détecter un trou noir à proximité grâce au phénomène de lentille gravitationnelle.

Parmi les mystères de notre Univers, l’un des plus passionnants reste probablement les trous noirs. Situés au centre des galaxies et exerçant une attraction gravitationnelle incroyable, on ne sait pas encore réellement comment ils se forment. En 2019, la NASA avait dévoilé la première photo de ces objets cosmiques mystérieux. Aujourd’hui, l’analyse d’un phénomène vieux de 3 milliards d’années, mais observé récemment, donne une chance aux scientifiques d’en apprendre plus sur leur origine et leur fonctionnement.

L'effet de lentille gravitationnelle autour des trous noirs. Crédit : Wikipédia
L’effet de lentille gravitationnelle autour des trous noirs. Crédit : Wikipédia

Les rayons gamma ont révélé le trou noir grâce à l’effet de lentille gravitationnelle

Cette explosion, qui s’est produite il y a environ 3 milliards d’années, a révélé l’existence d’un trou noir intermédiaire. Ce dernier a été détecté grâce à un phénomène appelé lentille gravitationnelle. Ce phénomène se produit lorsque la lumière entre en interaction avec un corps très massif, comme un trou noir. En bref, un trou noir créé un champ gravitationnel si puissant qu’il dévie les rayons lumineux qui passent à proximité, ce qui a pour effet de déformer les images perçues par l’observateur.

Ainsi, la lumière propulsée par l’explosion de rayons gamma, phénomène observable le plus puissant de l’Univers, a croisé la route de ce trou noir, le rendant détectable non pas directement, mais grâce à cet effet de lentille. Mais l’observation ne s’arrête pas là. Une fois détecté, il a fallu déterminer la masse du trou noir pour pouvoir le catégoriser. C’est ainsi que l’équipe a découvert que ce trou noir est bien trop peu massif pour être classé comme supermassif.

Un trou noir intermédiaire, preuve de leur large présence dans l’Univers

Dans ce cas précis, le trou noir détecté serait un IMBH, autrement dit un trou noir intermédiaire. Concrètement, cela signifie que la masse du trou noir se situerait entre un trou noir stellaire et un trou noir supermassif. Leur découverte est particulièrement ardue à cause de leur masse plus faible et de leur activité plus difficile à détecter. « Si un trou noir n’est pas une matière d’accrétion, il est assez difficile à détecter, car de par leur nom et leur nature, ils sont noirs. Seuls les effets de leur gravité peuvent trahir l’existence d’un trou noir au repos. » Précise James Paynter, co-auteur de l’étude et astrophysicien à l’université de Melbourne.

Cette découverte pourrait permettre de faire un bond en avant dans la connaissance du processus de formation des trous noirs. D’autre part, la scientifique Rachel Webster, co-auteure de cette étude, pense que cela donne un indice sur la présence de ce genre de trous noirs dans l’Univers. « Cela nous donne une idée à quel point ils sont répandus. S’ils étaient très, très rares, il serait très peu probable que nous voyions ne serait-ce qu’un seul cas de lentille gravitationnelle. Tout est question de statistiques et de probabilités. » a-t-elle déclaré.

Outre l’existence et la non-rareté de ces trous noirs intermédiaires, James Paynter pense que cette découverte pourrait aider à comprendre comment se forment les trous noirs supermassifs qui constituent le centre de toutes les galaxies, y compris la nôtre. « Il est important de découvrir ces objets pour combler le fossé d’observation entre les trous noirs stellaires et supermassifs. Actuellement, nous ne savons pas comment ces derniers développent des masses aussi énormes à l’âge de l’univers. Il n’y a tout simplement pas assez de matière, ni assez de temps pour le leur permettre. »

Source : space.com