Romain
À 2,7 milliards d’années-lumière de la Terre se cache un véritable monstre : un trou noir ultramassif avec une masse de 32,7 milliards de fois celle du Soleil et un horizon des événements de 195 milliards de kilomètres.
Crédit : ESA/Hubble, Digitized Sky Survey, Nick Risinger (skysurvey.org), N. Bartmann
Au cœur d’une galaxie située à 2,7 milliards d’années-lumière de la Terre se trouve un monstrueux trou noir, d’une masse d’environ 32,7 milliards de fois celle du Soleil, véritable géant cosmique, un « cœur des ténèbres » qui va bien au-delà la portée des trous noirs supermassifs déjà colossaux, comme Sagittarius A* – avec 4 milliards de masses solaires – situé au centre de la Voie lactée. Il fait partie des trous noirs dits ultramassifs, parmi les plus gros objets qui se cachent dans l’espace lointain. Le géant avait déjà été identifié en 2004, mais jusqu’à aujourd’hui son étendue réelle était inconnue. Grâce à des techniques d’investigation plus sophistiquées et à des simulations informatiques, il a été déterminé que sa masse est supérieure d’au moins 7 milliards de masses solaires aux estimations précédentes. Cela en fait l’un des 10 plus grands trous noirs jamais découverts.
Une équipe de recherche internationale dirigée par des scientifiques britanniques de l’Université de Durham, qui ont collaboré étroitement avec des collègues de l’Institut Max Planck d’astrophysique de Garching (Allemagne) et du Centre de recherche Ames de la NASA (États-Unis). Les chercheurs, coordonnés par le professeur James Nightingale, professeur au Centre d’astronomie extragalactique du département de physique de l’université britannique, sont parvenus à leurs conclusions après avoir comparé les images capturées par le célèbre télescope spatial Hubble avec les résultats de simulations menées avec le DiRAC HPC. Supercalculateur COSMA8.
Crédit : Université de Dhuram
Le trou noir ultramassif, situé au cœur d’un amas de galaxies appelé Abel 1201, a été « pesé » grâce à une technique fascinante appelée lentille gravitationnelle. En termes très simples, la lumière émise par un objet très éloigné lorsqu’il se dirige vers la Terre peut être déformée et amplifiée par des objets intermédiaires de grande masse, qui agissent comme de véritables lentilles (d’où le nom). En analysant les distorsions de la lumière produites par l’espace-temps, les chercheurs peuvent déterminer la masse des objets en arrière-plan. C’est vrai, ils ont identifié le trou noir ultramassif dans l’amas de galaxies, en particulier dans la galaxie centrale et la plus brillante appelée Abell 1021 BCG, une galaxie elliptique diffuse. Le professeur Nightingale et ses collègues ont mené des milliers de simulations avec le supercalculateur testant des trous noirs de masse variable, jusqu’à ce qu’ils aient trouvé l’une des masses pouvant expliquer les distorsions de la lumière observables dans les images de Hubble : il s’agit en effet d’un géant de 32,7 milliards de masses solaires. Pour comprendre sa taille, sachez simplement que son horizon des événements a un diamètre d’environ 1 300 unités astronomiques (195 milliards de kilomètres). Une UA est en fait égale à la distance qui sépare la Terre du Soleil, soit environ 150 millions de kilomètres.
« Ce trou noir particulier, qui représente environ 30 milliards de fois la masse de notre Soleil, est l’un des plus grands jamais détectés et à la limite supérieure de ce que nous pensons que les trous noirs peuvent théoriquement obtenir, c’est donc une découverte extrêmement excitante », a-t-il déclaré. ., a déclaré le professeur Nightingale dans un communiqué de presse. Grâce à la technique utilisée, il est possible d’étudier les trous noirs supermassifs et ultramassifs de galaxies très lointaines, même inactives, grâce à la distorsion de la lumière induite par les phénomènes gravitationnels. « La lentille gravitationnelle permet d’étudier les trous noirs dormants, ce qui n’est actuellement pas possible dans les galaxies lointaines. Cette approche pourrait nous permettre de détecter beaucoup plus de trous noirs au-delà de notre univers local et de révéler comment ces objets exotiques ont évolué plus loin dans le temps cosmique. Les détails de la recherche « Abell 1201 : détection d’un trou noir ultramassif dans une lentille gravitationnelle forte Get access Arrow » ont été publiés dans la revue scientifique spécialisée faisant autorité Monthly Notices de la Royal Astronomical Society.
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