Ils se tournent autour depuis toujours et cela fait 40 ans que les astronomes cherchent à obtenir une photo de leur couple. Un duo célèbre agiterait-il la communauté scientifique ? Non, mieux : il s’agit… de trous noirs !
Pour la première fois, une équipe internationale de chercheurs a réussi à capturer une photo de deux trous noirs se tournant autour. Leurs résultats ont été publiés ce 9 octobre 2025 dans la revue The Astrophysical journal.
Plus exactement, les deux objets spatiaux tournent autour d’un quasar, qui a reçu l’appellation OJ287. « Les quasars sont des noyaux galactiques extrêmement brillants, dont la lumière est produite lorsqu’un trou noir supermassif au centre de la galaxie dévore le gaz et la poussière cosmiques qui l’entourent », explique le communiqué.
Et ce quasar-ci en particulier serait si brillant que les astronomes amateurs pourraient réussir à l’observer avec leur télescope de chez eux. Cela s’explique par le fait « qu’il abriterait non pas un, mais deux trous noirs tournant l’un autour de l’autre sur une orbite de douze ans », détaille Mauri Valtonen, auteur principal de l’étude. « Cela produit un schéma facilement reconnaissable de variations de lumière sur la même période. »
Un mystère depuis plus de 40 ans
OJ287 a été observé pour la première fois au XIXe siècle lorsque la région du ciel dans laquelle il se trouve a été étudié par les astronomes de l’époque.
Puis, en 1982, c’est Aimo Sillanpää, un étudiant en master à l’université de Turku en Finlande, qui s’est aperçu qu’il y avait une variation de lumière observée sur une période de 12 ans. Il a alors émis l’hypothèse que cela pourrait être dû à la rotation de deux trous noirs l’un autour de l’autre. Il a poursuivi cette piste comme chercheur à la faculté. « Des centaines d’astronomes ont suivi de près le quasar afin de vérifier la validité de cette théorie et d’obtenir une image complète du mouvement orbital des trous noirs », est-il indiqué.
Il y a 4 ans, Lankeswar Dey, un doctorant indien à temps partiel à l’université de Turku, a résolu « le mystère de l’orbite ». Ne manquait plus qu’une image unique avec les deux trous noirs dessus.
Finalement, c’est dans cette dernière étude que les chercheurs ont réussi à obtenir cette image. Comment ? En comparant des calculs théoriques antérieurs avec une image radio.
En réalité, un satellite de la Nasa était déjà parvenu à détecter la lumière des deux trous noirs sur une image, mais ceux-ci n’étaient alors vus comme un seul et unique point. Pourquoi ? Parce que la résolution des images en lumière normale était insuffisante pour les distinguer.
« Pour la première fois, nous avons réussi à obtenir une image de deux trous noirs tournant l’un autour de l’autre. Sur cette image, les trous noirs sont identifiés par les jets de particules intenses qu’ils émettent », développe Mauri Valtonen. Et d’ajouter que « les trous noirs eux-mêmes sont parfaitement noirs, mais ils peuvent être détectés par ces jets de particules ou par le gaz incandescent qui les entoure ».
Et, c’est un système de radiotélescope, dont le satellite RadioAstron, qui a permis de prendre cette image avec une résolution augmentée de 100 000 fois.
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