L'endroit le plus chaud de l'univers

L'endroit le plus chaud de l'univers pourrait être le quasar 3C273, avec une température estimée à environ 10 billions de degrés Celsius.

Le quasar 3C273, vu sur cette image du télescope spatial Hubble. Photo : NASA — Le quasar 3C273, vu sur cette image du télescope spatial Hubble. Photo : *NASA*

Bien que le Soleil soit l'objet le plus chaud du système solaire, sa température est relativement basse comparée à celle d'autres corps célestes. Selon Daniel Palumbo, chercheur postdoctoral à l'Initiative sur les trous noirs de l'Université Harvard, l'endroit le plus chaud de l'Univers se situe à proximité des trous noirs supermassifs, en particulier ceux qui dévorent du gaz. Ces trous noirs, véritables gouffres à gaz, émettent des jets relativistes, d'immenses flux de matière propulsés à des vitesses proches de celle de la lumière et atteignant des températures exceptionnellement élevées, d'après Live Science .

L'endroit le plus chaud de l'univers connu des chercheurs est le quasar 3C273, une région extrêmement brillante entourant un trou noir supermassif situé à 2,4 milliards d'années-lumière de la Terre. Selon l'observatoire de Greenbank en Virginie-Occidentale, la température de son cœur dépasse les 10 000 milliards de degrés Celsius. Cependant, cette estimation de température reste incertaine.

Les trous noirs supermassifs sont extrêmement puissants et se situent au centre de la plupart des galaxies. Comme leur nom l'indique, ils sont de taille gigantesque. Par exemple, Sagittarius A*, le trou noir supermassif au centre de la Voie lactée, est des millions de fois plus massif que le Soleil. À l'instar de tout autre trou noir, le quasar 3C273 exerce une attraction gravitationnelle si intense qu'aucun objet, pas même la lumière, ne peut s'en échapper. À l'opposé de cette attraction se trouve un anneau de gaz en rotation autour du trou noir, appelé disque d'accrétion.

Lorsque des molécules sont aspirées à grande vitesse par un trou noir, la friction engendrée par les collisions peut générer des températures de plusieurs billions de degrés Celsius. À titre de comparaison, la surface du Soleil affiche une température de 5 500 degrés Celsius. Cette température n'augmente que lorsque l'attraction gravitationnelle extrêmement forte du trou noir projette la matière environnante sous forme de jets relativistes éjectés dans l'espace, explique Palumbo.

Cependant, la réponse à la question de l'endroit le plus chaud de l'univers pourrait dépendre du moment où elle est posée, selon Koushik Chatterjee, doctorant à la Black Hole Initiative. Lorsque deux corps célestes massifs entrent en collision, l'explosion qui en résulte peut générer des températures extrêmement élevées. Par exemple, la collision de deux étoiles à neutrons, cœurs effondrés d'étoiles massives, peut générer des températures atteignant 800 milliards de degrés Celsius, d'après une étude publiée en 2019 dans la revue Nature Physics. La collision d'un trou noir avec une étoile à neutrons peut également dégager des températures exceptionnellement élevées.

Il est difficile de déterminer avec précision l'endroit le plus chaud de l'univers, car l'étude de la température des objets distants est complexe. Les chercheurs ignorent encore la température réelle des trous noirs. Ils mesurent donc l'énergie émise par les trous noirs supermassifs sous forme de lumière visible, d'ondes radio et de rayons X. Ils peuvent ainsi estimer la température à partir des caractéristiques spectrales du rayonnement électromagnétique produit par ces sources.

Un futur observatoire de rayons X, baptisé XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission), permettra aux scientifiques de mesurer avec plus de précision les gaz à haute température dans l'espace. Grâce à des instruments plus performants, ils pourront peut-être découvrir des régions encore plus chaudes que le quasar 3C273.

An Khang (selon Live Science )

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