Romain
Au cœur des galaxies se trouvent des trous noirs supermassifs et ultramassifs, des corps célestes qui atteignent des masses des dizaines de milliards de fois celle du Soleil.Avec une splendide animation, la NASA rend compréhensible leurs dimensions colossales.
La NASA a publié une vidéo extraordinaire qui rend compréhensible les dimensions colossales des trous noirs supermassifs et ultramassifs, les monstrueux « cœurs des ténèbres » situés au centre des galaxies. A partir de la comparaison avec le Soleil et avec d’autres éléments du système solaire, des trous noirs de masse et d’extension croissantes sont répertoriés, jusqu’à l’énorme TON 618, un quasar très brillant découvert en 1957 – quand nous ne savions pas encore ce que c’était – à 10,4 milliards d’années-lumière de la Terre, niché dans la constellation Cani Ventici.
Crédit : NASA
Ces corps célestes gigantesques ont des masses allant de centaines de milliers à des milliards de fois celle de notre étoile, de plus ils sont caractérisés par un rayon de Schwartzschild ou rayon gravitationnel (lié au champ gravitationnel du trou noir) qui chez les plus gros est si étendu au point d’exiger des semaines à traverser à la vitesse de la lumière. Dans l’animation, ils sont présentés sur la base de l’étendue de leur ombre, une zone circulaire environ deux fois plus grande que l’horizon des événements, la limite au-delà de laquelle la singularité se produit et même la lumière ne peut échapper à l’attraction gravitationnelle.
Les trous noirs sont divisés en deux classes principales : ceux de masse stellaire (jusqu’à 65 fois celle du Soleil), qui se forment après la « mort » d’une étoile ; et les supermassifs et ultramassifs déjà mentionnés, dont les origines sont entourées de mystère, également en raison de leurs dimensions colossales : « Comment sont-ils devenus si grands ? Lorsque les galaxies entrent en collision, leurs trous noirs centraux peuvent également fusionner », a déclaré le Dr Jeremy Schnittman, physicien théoricien au Goddard Space Flight Center à Greenbelt, Maryland, dans un communiqué de presse de la NASA.
Les trous noirs, définis mathématiquement comme des singularités (points à densité infinie), ne peuvent pas être observés directement, mais il est possible de détecter leur interaction gravitationnelle avec d’autres objets et l’horizon des événements, la limite au-delà de laquelle la gravité ne s’échappe pas même la lumière. Il est entouré d’un tourbillon chaotique de particules et de gaz qui interagissent avec la force gravitationnelle dévastatrice du cœur des ténèbres ; nous l’avons vu autour des trous noirs supermassifs Sagittarius A* et M87, immortalisés par le projet de recherche international pionnier Event Horizon Telescope (EHT). Les deux font partie du récapitulatif présenté par la NASA dans son animation.
Après notre étoile, le premier trou noir à être présenté est celui au cœur de J1601+3113, une galaxie naine au cœur de ténèbres de 100 000 masses solaires (la limite inférieure pour ces géantes). En s’éloignant, le trou noir au centre de la galaxie Circinus est montré en séquence; le trou noir au cœur de M32 ; Sagittaire A*, situé au centre de la Voie lactée – notre galaxie – et caractérisé par une masse de 4,3 millions de masses solaires ; les deux trous noirs de la galaxie NGC 727, l’un de 6 millions de masses solaires et l’autre de 150 millions de masses solaires (selon les experts ils fusionneront dans 250 millions d’années) ; le trou noir au centre de la galaxie d’Andromède ; Cygne A ; M87 (le premier trou noir jamais photographié dans l’histoire grâce à l’EHT, avec une masse 6,5 milliards de fois supérieure à celle du Soleil) ; jusqu’au trou noir ultramassif TON 618. Ce monstre est l’un des plus grands trous noirs connus et a une masse de 66 milliards de fois celle du Soleil.Il est plus grand que prévu par les modèles théoriques. TON 618 a un rayon de Schwartzschild de 1300 unités astronomiques (une UA est la distance qui sépare le Soleil de la Terre, environ 150 millions de km) et heureusement il est très loin de nous.
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