Selon Live Science , grâce à des simulations, une équipe de recherche du Centre d'astrophysique Harvard-Smithsonian a créé un trou noir d'une masse 300 milliards de fois celle de notre Soleil.
La simulation a été conçue pour trouver l'origine des trous noirs au centre de galaxies dont la masse est 10 milliards de fois supérieure à celle du Soleil. Outre les trous noirs supermassifs connus, les scientifiques découvrent parfois des trous noirs supermassifs dont la masse dépasse largement l'imaginable. On les appelle souvent les objets les plus lourds de l'univers.
Simulation de la combinaison de trois systèmes de quasars par Harvard-Smithsonian. (Image : Harvard-Smithsonian)
Un exemple typique est celui de 2019, où des scientifiques ont observé pour la première fois le phénomène de collision de trois galaxies, propulsant les trous noirs supermassifs en leur centre en orbite pour fusionner. La collision s'est produite à près d'un milliard d'années-lumière de la Terre, dans le système stellaire SDSS J084905.51+111447.2. Pour observer ce phénomène, les astronomes ont dû utiliser des télescopes terrestres et spatiaux.
Grâce à une simulation cosmologique haute résolution appelée ASTRID, l'équipe du Harvard-Smithsonian a modélisé l'évolution de l'univers telle qu'elle est apparue il y a environ 11 milliards d'années. Dans cette simulation, l'équipe a observé la naissance d'un trou noir supermassif suite à la fusion de trois galaxies. Chacune de ces galaxies contenait son propre quasar, un trou noir supermassif qui aspire la matière et émet un rayonnement intense capable d'éclipser toutes les étoiles de ses galaxies hôtes réunies.
Lorsque le trio de quasars se rencontre, ils forment un trou noir encore plus grand et déclenchent une « frénésie » d’attraction de masse qui permet à l’objet combiné d’atteindre un état supermassif.
« Nous avons découvert un système très rare contenant un triple quasar au « midi » cosmique – environ 11 milliards d’années avant que les galaxies et les trous noirs supermassifs n’atteignent leur pic d’activité », a déclaré le Dr Yueying Ni, qui a dirigé l’équipe de recherche.
« Le système est constitué de trois quasars alimentés par des trous noirs supermassifs, chacun ayant une masse dix fois supérieure à celle de notre galaxie, la Voie lactée », a-t-il ajouté.
Trous noirs supermassifs en route vers une collision avec trois galaxies dans le système stellaire SDSS J084905.51+111447.2. (Image : NASA)
Des simulations réalisées par superordinateur montrent que trois galaxies avec des trous noirs supermassifs en leur centre fusionnent en une seule galaxie avec un trou noir « supermassif » en son centre.
Les simulations de l'équipe montrent que la triple fusion du quasar a duré 150 millions d'années et a créé le trou noir le plus massif de toute la simulation, avec une masse 300 milliards de fois supérieure à celle de notre Soleil, encore plus grande que toutes les étoiles de la Voie lactée réunies.
Selon Yueying Ni, la combinaison d'un triple quasar et de la collision de trois galaxies est extrêmement rare. Cela explique pourquoi les scientifiques n'ont pas pu les détecter ni observer la formation d'un trou noir supermassif à partir d'un tel événement.
Les recherches de l'équipe Harvard-Smithsonian ont été publiées dans l'Astrophysical Journal le 30 novembre 2022.
Tra Khanh (Source : Live Science)
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