Des astronomes pensent avoir identifié un duo de trous noirs extrêmement lumineux qui avancent l’un vers l’autre en tournant sur eux-mêmes, et pourraient se rencontrer dans une collision titanesque d’ici moins d’un siècle. Cette fusion serait si violente que ses effets pourraient être détectés depuis la Terre par nos instruments de mesure, révèle Live Science.
En s’appuyant sur plusieurs décennies d’observations radio, les chercheurs ont réexaminé un objet ultralumineux situé à environ 500 millions d’années-lumière de notre système solaire, jusque-là classé comme un blazar, c’est-à-dire le cœur très actif d’une galaxie animé par un trou noir supermassif. L’analyse détaillée a révélé la présence d’un jet d’énergie caché, signe que cet objet ne serait pas seul mais composé de deux trous noirs proches de la collision, peut-être dans moins de cent ans. Une poussière à l’échelle galactique.
«Nous nous attendons à ce qu’un seul trou noir fusionné subsiste», explique Silke Britzen, astronome à l’Institut Max-Planck de radioastronomie à Bonn, en Allemagne, qui compare le mouvement actuel du duo à une sorte de danse cosmique dont les prochaines étapes intriguent les chercheurs. L’étude, publiée le 27 mars dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, ouvre une fenêtre rare sur les derniers instants avant la fusion de tels monstres gravitationnels.
Les blazars comptent parmi les objets les plus lumineux de l’Univers: ce sont des noyaux galactiques actifs qui avalent d’énormes quantités de matière et projettent des jets de rayonnement à très haute énergie en direction de la Terre. Mais dans le cas du blazar au centre de la galaxie Markarian 501, quelque chose clochait. Les orientations changeantes de son jet, observées depuis des années, laissaient planer un doute sur la présence d’un invité mystère.
Une loupe naturelle
Pour résoudre cette énigme, l’équipe a passé au crible plus de 83 jeux de données recueillis par le réseau international de radiotélescopes Very Long Baseline Array. Les résultats ont montré qu’en plus du grand jet principal, un second jet décrivait une boucle dans le sens antihoraire autour du centre de l’objet. Les scientifiques estiment que chacun de ces jets est alimenté par un trou noir supermassif, dont la masse serait comprise entre 100 millions et un milliard de fois celle du Soleil.
Silke Britzen raconte avoir été stupéfaite au moment où elle a compris qu’un second jet se cachait dans les données, y voyant enfin la clé du fonctionnement de ce système hors norme. En juin 2022, les deux trous noirs se sont alignés de façon presque parfaite, au point que la gravité du trou noir principal a déformé la lumière issue du second jet en un cercle presque complet, connu sous le nom d’anneau d’Einstein.
Ce phénomène de lentille gravitationnelle, comparable à une loupe naturelle produite par un champ gravitationnel intense, renforce l’hypothèse que ce blazar est en réalité alimenté par une paire de trous noirs supermassifs. D’après les calculs, les deux astres décriraient une orbite commune dans le sens horaire tous les 121 jours environ, séparés par une distance équivalente à seulement 250 à 540 fois celle qui sépare la Terre du Soleil, une proximité remarquable à l’échelle cosmique.
Peu à peu, cette distance devrait diminuer, entraînant irrémédiablement la fusion des deux trous noirs. Les chercheurs pensent que ce cataclysme libérera des ondes gravitationnelles –ces ondulations de l’espace-temps générées par les événements les plus violents de l’univers– encore plus puissantes que celles détectées lors de précédentes fusions de trous noirs.
Si ce scénario se confirme, les détecteurs d’ondes gravitationnelles sur Terre devraient capter ce signal exceptionnel. Il offrirait alors des informations inédites sur les propriétés de ce duo de trous noirs et, plus largement, sur la manière dont les trous noirs supermassifs grandissent et transforment les galaxies qui les abritent.
Source:
www.slate.fr