Le trou noir de la galaxie NGC 4395 est bien plus léger qu'on ne le croyait. Cette mesure est une étape importante pour mieux comprendre le cœur des galaxies naines, et plus largement les liens entre les trous noirs et les galaxies.

Le trou noir d’une galaxie naine a été mesuré et s’avère bien moins massif que prévu. Une équipe d’astronomes a expliqué comment cette découverte pourrait aider à mieux comprendre le cœur de ce type de galaxies dans la revue Nature Astronomy le 10 juin 2019.

Au centre de la galaxie NGC 4395, en forme de spirale, se trouve un trou noir. Les scientifiques viennent de montrer qu’il est 40 fois plus léger qu’escompté. Sa masse équivaut à 10 000 fois celle de notre soleil. Une précédente étude avait estimé que ce trou noir faisait 300 000 masses solaires. Cette nouvelle mesure est précieuse pour comprendre la formation et l’évolution des trous noirs des galaxies, particulièrement dans le cœur des galaxies naines.

La galaxie NGC 4395. // Source : Wikimedia/CC/Giuseppe Donatiello (photo recadrée)

Les galaxies naines ont-elles toutes des trous noirs ?

Connaître « la fraction de galaxies naines qui hébergent des trous noirs peut résoudre le mystère de longue date sur la formation des trous noirs centraux », écrivent les astronomes. La mesure du trou noir de NGC 4395 est un pas dans cette direction. La communauté scientifique part actuellement du principe que les trous noirs supermassifs (qui font des millions, voire milliards, de fois la masse du Soleil) se trouvent au centre de toutes les grandes galaxies, aussi massives que la Voie lactée (ou davantage).

Pour les galaxies naines, qui contiennent entre 100 millions à quelques milliards d’étoiles, « la question reste ouverte », explique Elena Gallo, astronome à l’université du Michigan et co-autrice de l’étude dans un communiqué. On ignore encore si les galaxies naines ont toutes des trous noirs. Si tel est le cas, il reste aussi à découvrir quelle est leur taille. Cela permettrait de mieux comprendre comment les trous noirs « façonnent (ou sont façonnés par) leur galaxies hôtes », conclut l’étude.

Une représentation d’un trou noir. // Source : Pixabay (photo recadrée)

À grande échelle, les trous noirs façonnent leur galaxie

Comment l’équipe d’astronomes a-t-elle réussi à mesurer la masse du trou noir de la galaxie NGC 4395 ? En avril 2017, les scientifiques ont regardé son centre à l’aide d’un spectrographe (qui permet d’observer les spectres de lumière) de l’observatoire Gemini, installé au Hawaï et au Chili. Ce sont les radiations émises par le disque d’accrétion du trou noir qui ont servi à mesurer la masse du trou noir. Pour rappel, un disque d’accrétion se forme autour d’un trou noir lorsque celui-ci absorbe de la matière.

« Les trous noirs façonnent la galaxie dans laquelle ils vivent à très grande échelle », rappelle Elena Gallo. Mesurer la masse du trou noir d’une plus petite galaxie est une étape pour découvrir si cet effet se produit aussi à plus petite échelle. Il reste encore à vérifier que toutes les galaxies ont bien un trou noir, cet objet qui a tant passionné Stephen Hawking.

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