Un groupe d’astronomes a découvert un système binaire de trous noirs supermassifs dans une galaxie située à environ 4 milliards d’années-lumière de la Terre. Cette découverte a été faite par le vaisseau spatial TESS de la NASA, qui a observé comment l’un des trous noirs de la galaxie OJ 287 traversait le disque d’accrétion de l’autre, créant un quasar double pendant un bref instant.
Un quasar, un noyau extrêmement actif d’une galaxie lointaine, est le résultat d’un trou noir supermassif qui consomme d’énormes quantités de matière. Une partie de cette matière est éjectée en un jet collimaté magnétiquement, créant une intense lueur lorsqu’elle est observée de face, connue sous le nom de blazar.
Les observations de la galaxie OJ 287, l’un des exemples de blazar les plus proches, datent de la fin du XIXe siècle et sont visibles avec un simple télescope d’amateur. Tous les 12 ans, la luminosité d’OJ 287 s’intensifie, un phénomène que Pauli Pihajoki, doctorant à l’Université de Turku, a attribué en 2014 à la présence d’un second trou noir moins massif en orbite autour du primaire sur une orbite allongée.
Pihajoki a également suggéré que le trou noir secondaire pourrait voler une partie de la matière du disque d’accrétion du primaire et produire son propre jet de quasar pendant une courte période. Cette prédiction s’est finalement confirmée le 12 novembre 2021, lorsque TESS a détecté une augmentation de la luminosité d’OJ 287, accompagnée d’observations des télescopes à rayons gamma Swift et Fermi de la NASA. « Nous pouvons maintenant dire que nous avons ‘vu’ pour la première fois un trou noir en orbite », a déclaré Mauri Valtonen, de l’Université de Turku.
Les observations ont également confirmé que le trou noir primaire a une masse de 18,35 milliards de masses solaires (1 masse solaire équivaut à 332 946 fois la masse de la Terre), tandis que le secondaire, beaucoup plus petit, a « seulement » 150 millions de masses solaires. De plus, il est établi que l’événement a produit autant d’énergie que 100 galaxies moyennes en 12 heures.
Selon Achamveedu Gopakumar, de l’Institut Tata de Recherche Fondamentale en Inde, le plus petit trou noir pourrait révéler son existence à travers des ondes gravitationnelles nano-Hertz, qui pourraient être détectées par des systèmes de chronométrage de pulsars dans les prochaines années.
Les fusions entre trous noirs supermassifs, qui émettent des ondes gravitationnelles, sont un facteur clé de leur croissance. Bien que ces ondes aient une fréquence trop basse pour être détectées par l’Observatoire d’Ondes Gravitationnelles par Interféromètre Laser (LIGO), un nouveau détecteur spatial, nommé LISA (acronyme anglais de « Laser Interferometer Space Antenna »), pourrait observer ces coalescences à l’avenir.
Source: Space.com
