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Les astrophysiciens savent depuis de longues années que certains des événements les plus chaotiques de l’Univers ont lieu aux abords des trous noirs supermassifs situés au centre des galaxies. Mais la violence de ces événements parvient encore à les surprendre. En effet, au sein d’un amas galactique situé à 390 millions années-lumière de la Terre, un trou noir supermassif a été à l’origine de l’explosion la plus importante jamais détectée dans l’histoire de l’Univers. Bien que le phénomène à l’origine de l’explosion soit encore inconnu, cette découverte pourrait aider les astrophysiciens à mieux comprendre la dynamique des trous noirs.

L’explosion provient d’un trou noir supermassif situé au centre d’une galaxie localisée à des centaines de millions d’années-lumière. Elle a libéré cinq fois plus d’énergie que le précédent record. L’astrophysicienne Melanie Johnston-Hollitt, de l’Université Curtin, composante du Centre international de recherche en radioastronomie, précise que l’événement était extraordinairement énergique. L’étude a été publiée dans la revue The Astrophysical Journal.

« Nous avons déjà vu des explosions dans les centres des galaxies, mais celle-ci est vraiment, vraiment massive. Et nous ne savons toujours pas pourquoi elle est si importante. Toutefois, cela s’est produit très lentement — comme une explosion au ralenti qui s’est produite sur des centaines de millions d’années ».

La présence d’une énorme cavité dans le plasma galactique

L’explosion s’est produite dans l’amas galactique du Serpentaire (Ophiuchus), à environ 390 millions d’années-lumière de la Terre. Elle était si puissante qu’elle a percé une cavité dans le plasma de l’amas, le gaz extrêmement chaud entourant le trou noir.

Simona Giacintucci, du Naval Research Laboratory aux États-Unis, indique que l’explosion était similaire à l’éruption du mont St. Helens en 1980, qui a arraché le sommet de la montagne. « La différence est que vous pourriez faire rentrer 15 fois la Voie lactée dans le trou que cette éruption a créé dans le gaz chaud de l’amas ».

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cartographie explosion

Image composite de l’amas galactique du Serpentaire. Les ondes radio (en bleu) s’échappent au travers d’une cavité creusée dans le plasma émettant des rayons X (violet) et enveloppant une galaxie massive (rond blanc, haut). Les ondes radios proviennent probablement d’électrons accélérés il y a plusieurs millions d’années par une gigantesque explosion. Crédits : rayons-X : NASA/CXC/Naval Research Lab/Giacintucci, S.; XMM:ESA/XMM; Radio: NCRA/TIFR/GMRTN; Infrarouge : 2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF

Johnston-Hollitt explique que la cavité dans le plasma de l’amas avait été vue précédemment avec des télescopes à rayons X. Mais les chercheurs ont initialement rejeté l’idée qu’elle aurait pu être causée par une explosion d’énergie, car elle aurait été trop importante. « Les gens étaient sceptiques à cause de l’ampleur de l’explosion. Cependant, il s’agissait véritablement d’une explosion. L’Univers est un endroit étrange ».

Sur le même sujet : Des astronomes détectent une explosion thermonucléaire extrême dans l’espace lointain

Un phénomène étudié sous différentes longueurs d’onde

Les chercheurs n’ont réalisé ce qu’ils avaient découvert qu’en regardant l’amas de la galaxie du Serpentaire avec des radiotélescopes. La découverte a été faite à l’aide de quatre télescopes : l’observatoire de rayons X Chandra de la NASA, le XMM-Newton de l’ESA, le Murchison Widefield Array (MWA) en Australie occidentale et le radiotélescope géant Metrewave (GMRT) en Inde.

telescope mwa

Une partie des antennes du radiotélescope MWA (secteur 107), situées à environ 1.5 km du système principal. Crédits : Pete Wheeler/ICRAR

La découverte souligne l’importance d’étudier l’Univers à différentes longueurs d’onde. « Revenir en arrière et faire une étude sur plusieurs longueurs d’onde a vraiment fait la différence ici. Nous avons fait cette découverte avec la phase 1 du MWA, lorsque le télescope avait 2048 antennes pointées vers le ciel. Nous allons bientôt recueillir des observations avec 4096 antennes, qui devraient de plus être dix fois plus sensibles », conclut Johnston-Hollitt.

Sources : arXiv

explosion trou noir

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