Les scientifiques ont longtemps émis l'hypothèse que les trous noirs supermassifs peuvent errer dans l'espace, mais les attraper en flagrant délit s'est avéré difficile.

Maintenant, chercheurs au Centre d'Astrophysique | Harvard &Smithsonian ont identifié le cas le plus clair à ce jour d'un trou noir supermassif en mouvement. Leurs résultats sont publiés aujourd'hui dans le Journal d'astrophysique .

« Nous ne nous attendons pas à ce que la majorité des trous noirs supermassifs bougent ; ils se contentent généralement de rester assis, " dit Dominic Pesce, un astronome du Center for Astrophysics qui a dirigé l'étude. "Ils sont tellement lourds qu'il est difficile de les faire fonctionner. Considérez combien il est plus difficile de lancer une boule de bowling en mouvement que de lancer un ballon de football - en réalisant que dans ce cas, la 'boule de bowling' est plusieurs millions de fois la masse de notre Soleil. Cela va nécessiter un coup de pied assez puissant. »

Pesce et ses collaborateurs ont travaillé pour observer cet événement rare au cours des cinq dernières années en comparant les vitesses des trous noirs supermassifs et des galaxies.

« Nous avons demandé :les vitesses des trous noirs sont-elles les mêmes que les vitesses des galaxies dans lesquelles ils résident ? il explique. "Nous nous attendons à ce qu'ils aient la même vitesse. S'ils ne le font pas, cela implique que le trou noir a été perturbé."

Pour leur recherche, l'équipe a d'abord étudié 10 galaxies lointaines et les trous noirs supermassifs à leur cœur. Ils ont spécifiquement étudié les trous noirs qui contenaient de l'eau dans leurs disques d'accrétion, les structures en spirale qui tournent vers l'intérieur vers le trou noir.

Alors que l'eau tourne autour du trou noir, il produit un faisceau de lumière radio semblable à un laser connu sous le nom de maser. Lorsqu'il est étudié avec un réseau combiné d'antennes radio utilisant une technique connue sous le nom d'interférométrie à très longue base (VLBI), les masers peuvent aider à mesurer très précisément la vitesse d'un trou noir, dit Pesce.

La technique a aidé l'équipe à déterminer que neuf des 10 trous noirs supermassifs étaient au repos, mais l'un d'eux se démarquait et semblait être en mouvement.

Situé à 230 millions d'années-lumière de la Terre, le trou noir se trouve au centre d'une galaxie nommée J0437+2456. Sa masse est environ trois millions de fois celle de notre Soleil.

À l'aide d'observations de suivi avec les observatoires d'Arecibo et Gemini, l'équipe a maintenant confirmé ses premières conclusions. Le trou noir supermassif se déplace à une vitesse d'environ 110, 000 miles par heure à l'intérieur de la galaxie J0437+2456.

Mais ce qui cause le mouvement n'est pas connu. L'équipe soupçonne qu'il y a deux possibilités.

"Nous observons peut-être les conséquences de la fusion de deux trous noirs supermassifs, " dit Jim Condon, un radioastronome de l'Observatoire national de radioastronomie qui a participé à l'étude. "Le résultat d'une telle fusion peut faire reculer le trou noir nouveau-né, et nous le regardons peut-être en train de reculer ou de se calmer à nouveau. »

Mais il y en a un autre, possibilité peut-être encore plus excitante :le trou noir peut faire partie d'un système binaire.

"Malgré toutes les attentes selon lesquelles ils devraient vraiment être là-bas en abondance, les scientifiques ont eu du mal à identifier des exemples clairs de trous noirs supermassifs binaires, " dit Pesce. " Ce que nous pourrions voir dans la galaxie J0437+2456 est l'un des trous noirs d'une telle paire, avec l'autre restant caché à nos observations radio en raison de son manque d'émission maser."

D'autres observations, cependant, sera finalement nécessaire pour cerner la véritable cause du mouvement inhabituel de ce trou noir supermassif.