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La fusion de trois trous noirs supermassifs résout le problème du dernier Parsec

Les théories actuelles sur l’évolution de l’univers suggèrent que les galaxies et leurs énormes trous noirs centraux évoluent et peuvent fusionner au fil du temps. Les exemples de « fusions » sont pourtant difficiles à trouver, encore plus avec trois trous noirs.

Image 1 : La fusion de trois trous noirs supermassifs résout le problème du dernier Parsec

Lorsque des trous noirs supermassifs, que l’on trouve au centre des galaxies, engloutissent de la matière et crachent des radiations, ils deviennent des noyaux galactiques actifs. Pourtant, trouver deux galaxies en train de fusionner avec chacune un noyau galactique actif reste rare. Seuls 30 candidats sont actuellement documentés.

Une équipe de chercheurs de différentes universités aux Etats-Unis, en Chine, au Canada et au Chili vient pourtant de découvrir ce qu’il semble être un trio de trous noirs supermassifs dont les galaxies sont en train de fusionner. Une découverte exceptionnelle car extrêmement rare !

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Un trio de trous noirs supemassifs

Ils ont pour cela utilisé les données infrarouges prises par le télescope spatial WISE. Puis, ils ont croisé ces données avec celles prises en rayon X par les télescopes spatiaux Chandra et NuSTAR. Le Large Binocular Telescope du Sloan Digital Sky Survey a également été mis à contribution pour fournir des données infrarouges. Le résultat de leurs recherches a été publié sur arXiv.

SDSS J0849+1114, le petit nom donné à ce système triple, est particulièrement important pour tester les modèles et théories tentant d’expliquer la fusion des trous noirs supermassifs, et tenter de résoudre le
«problème du dernier parsec».

Trou noir : un nouveau record de taille

Lorsque deux trous noirs supermassifs se rapprochent, ils se mettent en orbite et perdent de l’énergie par frottements avec les étoiles et les gaz environnants. Mais une fois qu’ils sont arrivés à une distance d’environ 1 parsec (3,26 années-lumières), les simulations montrent que leur orbite devient plus stable. Il leur faudrait alors plus de temps que l’âge de l’univers pour arriver à fusionner. Pourtant, les théoriques scientifiques suggèrent que les fusions de trous noirs supermassifs existent bel et bien : ces trois noirs doivent donc arriver à fusionner, d’une manière ou d’une autre.

Et c’est là que les trios de trous noirs supermassifs deviennent intéressants : en ajoutant un troisième trou noir à un système binaire, l’étude de ces chercheurs montre que cela permettrait de déstabiliser les orbites et donc d’accélérer la fusion à un temps « raisonnable ». Ils espèrent toutefois que d’autres mécanismes existent afin de permettre à un système binaire de trous noirs supermassifs de fusionner sans requérir obligatoirement un troisième trou noir.