Un trou noir supermassif dénudé de sa galaxie, parcourt l’Univers en toute liberté et à grande vitesse

Des astronomes ont démontré que le trou noir B3 1715+425, situé dans un amas de galaxies à 2 milliards d’années-lumière est quasiment nu, dépouillé de sa galaxie, et qu’il traverse actuellement l’Univers à une vitesse de 2000 kilomètres par seconde.

Le trou noir supermassif B3 1715+425 était comme tout autre trou noir supermassif, soit avec une galaxie remplie d’étoiles qui l’encerclait. Mais les astronomes ont démontré qu’avec le temps, il a été totalement dépouillé de celle-ci et qu’à présent, il parcourait l’Univers à 2000 kilomètres par seconde.

« Nous n’avons rien vu de tel auparavant », annonce le chercheur principal de l’étude, James Condon, du National Radio Astronomy Observaroty. Ce-dernier pense que ce trou noir inhabituel pourra aider les chercheurs à mieux comprendre les galaxies et comment elles se forment.

Les trous noirs supermassifs sont des millions voire des milliards de fois plus massifs que notre soleil et sont communs dans l’Univers. Ils se situent pour la plupart au centre des galaxies. L’équipe a repéré ce trou noir nu en cherchant des trous noirs supermassifs qui ne se situaient pas (ou plus) au centre des galaxies, et ce afin d’essayer de mieux comprendre ces immenses structures. Mais ils ne s’attendaient pas à découvrir B3 1715+425. « Nous cherchions des paires de trous noirs supermassifs en orbite, avec un décalage par rapport au centre de leurs galaxies, afin d’observer des fusions de galaxies », explique Condon.  « Au lieu de cela, nous avons trouvé ce trou noir fuyant à travers l’Univers », ajoute-t-il.

Pour mettre son dépouillement en perspective, il faut savoir que notre galaxie, la Voie Lactée, fait environ 100’000 années-lumière de diamètre, tandis que les restes galactiques se situant autour de B3 1715+425 ne font que 3000 années-lumière de diamètre.

Alors, qu’est-il arrivé à la galaxie qui l’entourait ? Les chercheurs pensent que le problème a commencé lorsque le trou noir supermassif a heurté une autre galaxie : ce n’est pas inhabituel et la plupart des grandes galaxies de l’Univers se sont justement agrandies en fusionnant avec d’autres galaxies plus petites. Généralement, lorsqu’une telle fusion se produit, les trous noirs supermassifs au centre de chacune de ces galaxies se retrouvent en orbite l’un de l’autre. Ces derniers se rapprochent alors jusqu’à ce qu’ils fusionnent, libérant une quantité d’énergie phénoménale (les premières ondes gravitationnelles détectées plus tôt cette année provenaient de l’une de ces fusions de trous noirs !).

Mais dans le cas de B3 1715+425, il y a quelque chose d’anormal. Grâce au réseau de télescopes Very Long Baseline Array (VLBA), Condon et son équipe ont pu l’analyser avec plus de détails. En se basant sur son comportement actuel, les scientifiques pensent qu’il y a des millions d’années, le trou noir supermassif B3 1715+425 est passé à travers une galaxie bien plus grande que la sienne, qui aurait elle-même déjà fusionné avec d’autres galaxies plus petites. Mais au vu de la taille de cette dernière, au lieu que le trou noir fusionne avec elle, c’est uniquement la galaxie l’entourant qui a été totalement happée, laissant derrière elle de simples débris stellaires ainsi que son trou noir supermassif, qui se retrouve alors totalement nu. De la sorte, le trou noir supermassif aurait réussi à s’échapper avec quelques étoiles proches, perdant peu à peu le gaz ionisant, en consommant ces quelques étoiles restantes.

Les astronomes pensent que dans environ un milliard d’années, le trou noir supermassif B3 1715+425 sera devenu totalement invisible car il n’aura plus aucune étoile pour l’alimenter, mais qu’il continuera sa course folle à travers l’Univers, sans laisser de traces. Cela suggère également qu’il y ait bien plus de trous noirs supermassifs dénudés traversant l’Univers, mais que les chercheurs ne les ont pas encore détectés.

Condon et son équipe vont dès à présent chasser ce type de trous noirs en se servant des meilleurs télescopes optiques existants, ce qui pourrait considérablement augmenter leurs chances de repérer d’autres trous noirs dénudés dans l’Univers. En attendant, ils continueront également à étudier B3 1715+425 afin d’en apprendre plus sur la manière dont les galaxies et les amas de galaxies se forment et évoluent.

L’étude sera prochainement publiée dans l’Astrophysical Journal et est à présent disponible dans sa totalité sur le site arXiv.org.

VIDÉO (anglais) : Condon, parlant de cette incroyable découverte !

Source : Cornell University (arXiv.org)