Il y a probablement plus de trous noirs supermassifs cachés dans l'univers que ce que nous pouvons voir, selon une équipe de scientifiques qui vient de déterminer une nouvelle estimation du nombre de géants cachés à la vue.
Cette découverte pourrait aider les scientifiques à comprendre comment les trous noirs supermassifs deviennent si grands – des milliards de fois la masse de notre Soleil – et à clarifier le rôle crucial que jouent les trous noirs dans l’évolution galactique.
Les trous noirs ont des champs gravitationnels si intenses que même la lumière ne peut s’échapper de leur proximité derrière un certain point – l’horizon des événements du trou noir. Mais en dehors de l’horizon des événements, l’environnement du trou noir est extrêmement brillant, car il est rempli d’une crêpe de gaz et de poussières surchauffés connue sous le nom de disque d’accrétion.
Ce matériau bloque parfois la lumière que les observatoires astronomiques verraient autrement. L’équipe a découvert qu’environ 35 % des trous noirs supermassifs étudiés sont obscurcis par les gaz et la poussière qui les entourent. Cette découverte indique que le nombre de trous noirs cachés est plus important qu’on ne le pensait auparavant, puisque des recherches antérieures indiquaient qu’environ 15 % des trous noirs supermassifs étaient ainsi obscurcis. Les recherches de l'équipe ont été publiées le mois dernier dans Le journal d'astrophysique.
L’équipe est parvenue à ses conclusions sur la base des données du satellite astronomique infrarouge (IRAS) de la NASA et de l’observatoire à rayons X du télescope spectroscopique nucléaire (NuSTAR). IRAS capte la lumière infrarouge (comme son nom l'indique) et les émissions infrarouges des disques d'accrétion de trous noirs révèlent si le trou noir fait directement face au satellite ou si son bord est pointé vers l'instrument. Après avoir identifié un groupe de centaines de cibles initiales à l’aide d’IRAS, l’équipe de recherche a utilisé NuSTAR pour confirmer les trous noirs de périphérie, c’est-à-dire obscurcis, sur la base de ses émissions de rayons X.
« Si nous n'avions pas de trous noirs, les galaxies seraient beaucoup plus grandes », a déclaré Poshak Gandhi, co-auteur de l'étude et astrophysicien à l'Université de Southampton, dans un communiqué du Jet Propulsion Laboratory de la NASA. « Donc, si nous n'avions pas de trou noir supermassif dans notre galaxie, la Voie lactée, il pourrait y avoir beaucoup plus d'étoiles dans le ciel. Ce n’est qu’un exemple de la manière dont les trous noirs peuvent influencer l’évolution d’une galaxie.
De plus, l’influence des trous noirs peut s’étendre bien au-delà des galaxies dans lesquelles ils résident. L’année dernière, une équipe d’astrophysiciens a identifié les plus grands jets de trous noirs connus : des flux de particules sortant de l’objet à une vitesse proche de celle de la lumière. Les jets sont surnommés Porphyrion, d’après un géant de la mythologie grecque, et sont au moins 140 fois plus longs que la largeur de la Voie lactée.
Les trous noirs sont des moteurs cruciaux pour l’évolution galactique, mais même ces objets extrêmement massifs peuvent échapper à la détection humaine. Des recherches récentes ont montré comment ces trous noirs cachés restent hors de vue et indiquent qu’il existe encore plus de poids lourds cosmiques que nous ne le savons.