Record
Jamais encore les astrophysiciens n'avaient détecté un tel monstre : un trou noir de 40 milliards de fois la masse du Soleil, le record absolu. Il se trouve au centre de Holmberg 15 A, une galaxie supergéante, située dans l'amas de galaxies Abell 85, situé à 700 millions d'années-
Dynamisme galactique
Les trous noirs de ce type baptisés de manière générale "supermassifs" rassemblent au moins plusieurs millions de fois la masse du Soleil et logent au cœur des galaxies. Leur présence assure le dynamisme de la galaxie : grâce à leur masse importante, ils accélérèrent et attirent le gaz et les étoiles de toute la galaxie, favorisent les collisions entre étoiles et assurent ainsi la dynamique globale de l’astre.
La masse du monstre déterminée par la vitesse des étoiles alentour
Comme l’indique leur résultat proposé à la revue Astrophysical Journal la méthode utilisée par les chercheurs pour déterminer cette masse est basée sur l’observation des étoiles aux alentours du monstre. En effet, ces astres extrêmement compacts que sont les trous noirs n’émettent aucune lumière, mais leur champ gravitationnel intense imprime une grande vitesse aux étoiles qui gravitent autour d’eux, ces étoiles sur le point d’être déchiquetées et avalées. C’est donc en mesurant la vitesse de celles-
Voir les images que Chandra a observé en rayons X sur l'amas de galaxies Abell 85 qui contient la
galaxie elliptique géante Holmberg 15A où se trouve le trou noir supermassif Holm 15A*
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À ce jour, la théorie de la relativité générale reste la meilleure théorie de la gravitation connue. Elle trône toujours au-
De ces astres compacts, que l'on peut considérer comme des solitons du champ de gravitation et dont les connexions avec la physique des particules élémentaires sont sans aucun doute très profondes mais aussi très mystérieuses, on ne connaît aucune limite à leur taille et à leur masse dans le cadre de la théorie d'Einstein. En fait, notre univers lui-
Si l'on tente de compléter la théorie de la relativité générale par sa version quantique -
Toujours est-
Le record de masse déterminée directement pour un trou noir
Mais aujourd'hui, une équipe d'astronomes principalement de l'Institut Max-
Techniquement, Holm 15A est un exemple de ce que l'on appelle en anglais une Brightest Cluster Galaxy, ou BCG. Basiquement, une BCG est définie comme la plus brillante galaxie dans un amas. Certaines d'entre elles sont les plus massives que l'on connaisse dans le cosmos observable. Elles peuvent contenir plusieurs dizaines de fois la masse de la Voie lactée. Il s'agit généralement de galaxies elliptiques. On les trouve à proximité du centre géométrique et cinématique de l'amas galactique, là où l'on trouve aussi le maximum des émissions de rayons X associées au gaz intergalactique chaud d'un amas. Ainsi, Holmberg 15A est la BCG de l'amas de galaxies Abell 85.
La masse de Holm 15A* a été estimée à partir d'une méthode d'analyse de la distribution des positions et des vitesses des populations d'étoiles en orbite autour de ce trou noir supermassif. Cette distribution a été obtenue en étudiant les étoiles à l'aide de l'instrument Muse du VLT. Les calculs montrent que cette distribution correspondrait à une masse d'environ 40 milliards de fois celle du Soleil pour ce trou noir. La taille de l'horizon des évènements associé est absolument gigantesque. Pour tenter de s'en faire une idée rappelons que Pluton est, en moyenne, à 39,5 unités astronomiques (UA) du Soleil. Or, le rayon de Schwarzschild de Holm 15A* serait d'environ 790 UA, soit 10.000 fois plus que celui du trou noir central de la Voie lactée Sgr A*.
Ces déterminations sont d'importance car elles pointent directement vers un scénario de formation des trous noirs supermassifs et en particulier dans le cas de Holm 15A*. Il est trop massif par rapport à la luminosité du cœur de la galaxie Holmberg 15A, lequel est d'ailleurs anormalement peu brillant. Tout s'explique dans le cadre du modèle des collisions entre galaxies elliptiques géantes suivies de la fusion de leurs trous noirs supermassifs respectifs.
La collision aurait alors conduit à éjecter bons nombres d'étoiles du cœur de la galaxie géante formée sur des orbites très, très elliptiques, dépeuplant en quelque sorte celui-
Voir les images que Chandra a observé en rayons X sur l'amas de galaxies Abell 85 qui contient la
galaxie elliptique géante Holmberg 15A où se trouve le trou noir supermassif Holm 15A*
IN-
Un monstre de l'espace. Le «Très Grand Téléscope» de l'Observatoire européen austral (ESO), situé au nord du Chili et destiné à étudier les astres, a détecté le trou noir le plus massif jamais recensé par mesure directe à ce jour.
