Hubble découvre un disque de trou noir qui ne « devrait pas exister »

Espace

Par Antoine le

Le télescope Hubble a posé son objectif sur un trou noir pour le moins inhabituel au cœur de la galaxie NGC 3147, comme le révèle FranceInfo. L’aspect de ce dernier contredirait une partie des théories de l’astronomie telles qu’elles sont formalisées aujourd’hui…

© NASA

D’après cette étude réalisée par des chercheurs de l’université de Rome, le trou noir de cette galaxie serait très particulier. En effet, ce dernier présenterait un “disque d’accrétion”, formé par tout un tas de débris et de poussières que la rotation rapide du système vient agréger puis compacter. Or, à notre connaissance, ces disques n’existent que dans des galaxies très actives, capables de générer une énergie titanesque… Ce qui n’est pas le cas de NGC 3147 : normalement, celle-ci devrait produire une faible quantité de lumière et ne pas présenter de disque, “en raison du manque de matière”.  Ce qui a amené l’un des auteurs de l’étude, Stefano Bianchi, à déclarer que cette découverte remettrait en cause toute une partie de la cosmologie. Il précise qu’on s’attend normalement à trouver ces disques sur des objets “1000 à 10000 fois plus lumineux”.

« Le type de disque que l’on voit est un quasar en petit format, dont on ne pensait pas qu’ils pouvaient exister… Les prédictions des modèles actuels concernant la dynamique des gaz dans les galaxies faiblement actives ont clairement échoué »

D’après les mesures réalisées, le matériel de ce disque tournerait autour du trou noir à plus de 10% de la vitesse de la lumière ! À cette vitesse extrême, la lumière émise en est modifiée, et son analyse peut donner une perspective unique sur les processus dynamiques qui ont lieu à proximité d’un trou noir. À cause du champ gravitationnel extrême, la lumière émise vers la terre dans le sens de rotation est plus intense, et vice versa.

Hubble toujours indispensable

Les observations de Hubble ont aussi montré que la lumière a énormément de difficulté à s’échapper du puit gravitationnel de ce monstre pesant environ 250 millions de soleils. En conséquence, la longueur d’onde de lumière qui s’en échappe est légèrement décalée vers le rouge – un processus connu sous le nom de redshift.

L’un des instruments d’Hubble, le STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph), s’est révélé indispensable à cette découverte. Celui-ci analyse très finement le spectre lumineux (d’où son nom de spectrographe) issu d’une source précise pour déterminer sa vitesse, sa température, ou d’autres caractéristiques physiques avec une très grand eprécision.

« Sans Hubble, nous n’aurions pas été capables de voir ça parce que la région du trou noir a une très faible luminosité. La luminosité des étoiles de la galaxie est largement supérieure à celle du noyau de la galaxie [où se trouve le trou noir, ndlr]. Si vous l’observez du sol, vous êtes dominé par la luminosité des étoiles, qui noie complètement la faible émission issue du centre »

La prochaine étape pour cette équipe de recherche sera de traquer d’autres galaxies présentant cette configuration, à savoir un trou noir de faible puissance mais avec un disque d’accrétion très compact. Cela permettra d’en apprendre plus sur les mécanismes qui sont à l ‘origine de la formation de ces disques, et sur la dynamique qui sous-tend le lien intime entre une galaxie et son trou noir.