Un trou noir plus « gentil » que la plupart de ses homologues a été identifié au centre d’une galaxie naine. Sa présence contribue à la naissance de nouvelles étoiles.

Tous les trous noirs ne sont pas des monstres destructeurs d’étoiles. L’un d’eux, repéré par le télescope Hubble au cœur d’une galaxie naine, contribue au contraire à la création de nouvelles étoiles, plutôt que de les dévorer. C’est le constat que font des scientifiques dans la revue Nature le 19 janvier 2022, également relayé dans un communiqué de la Nasa.

Un trou noir est supermassif lorsque sa masse représente au moins un million de fois celle du Soleil.

D’après ces auteurs, un flux émis par ce trou noir aurait bien « déclenché la formation d’étoiles ». L’objet céleste est situé dans la galaxie naine Henize 2-10, à 30 millions d’années-lumière de la Voie lactée, au sein de la constellation de la Boussole. Cette petite galaxie intrigue les astronomes depuis plusieurs années : le débat qui les occupait était de savoir si des galaxies naines peuvent abriter des trous noirs imposants, aussi dits supermassifs, comme on l’observe dans des galaxies plus grandes. Le premier indice de l’existence d’un trou noir dans Henize 2-10 avait été présenté en 2011. La masse de ce trou noir est estimée à 1 million de fois celle du Soleil.

Un filament reliant le trou noir à une pouponnière d’étoiles

C’est à l’aide de Hubble que les scientifiques ont cette fois pu établir un lien entre le trou noir et une région voisine, à 230 années-lumière du trou noir, caractérisée par une création importante de nouvelles étoiles. « Nous trouvons un filament ionisé d’environ 150 parsecs [ndlr : le parsec est une unité de longueur utilisée en astronomie, 1 parsec équivaut à 3,26 années-lumière] de long reliant la région du trou noir à un site de formation récente d’étoiles », lit-on dans Nature.

TrouNoir
Représentation d’un trou noir. // Source : Nino Barbey pour Numerama

Ce lien semble donc être une sorte d’éjection de gaz, dirigé vers une pouponnière d’étoiles brillantes. À cet endroit, un « cocon » de gaz dense existait sans doute déjà avant que ce filament l’atteigne. Le filament semble comme percuter ce gaz dense, et de nombreuses étoiles tout juste nées sont visibles le long de sa trajectoire. « Le flux sortant du trou noir déclenche la formation d’amas stellaires dans la région centrale de Henize 2-10 », affirment les scientifiques dans Nature. On est donc loin du scénario classique, dans lequel toute matière tombant vers le trou noir est avalée, et où des nuages de gaz pris dans les jets émis par un trou noir seraient tellement chauffés qu’aucune étoile ne pourrait s’y créer.

Un mystère non résolu : l’origine des trous noirs supermassifs

Identifier un trou noir supermassif dans une petite galaxie est aussi intéressant pour mieux comprendre les origines de ces énormes trous noirs dans notre Univers. Trois scénarios sont envisagés :

  • Des trous noirs stellaires se sont d’abord formés, au moment de la fin de vie d’étoiles massives, puis ont assemblé énormément de matière jusqu’à devenir supermassifs,
  • Des étoiles supermassives ont existé dès les débuts de l’Univers, leur mort donnant naissance à des trous noirs déjà gigantesques,
  • Les trous noirs supermassifs sont nés dans des amas d’étoiles très denses, au moment d’un effondrement gravitationnel.

Il est pour l’instant délicat de départager ces hypothèses, mais de petites galaxies comme Henize 2-10, possédant un énorme trou noir, seraient utiles. Leurs trous noirs peuvent servir de comparaison, car ils seraient comme des analogues des tout premiers trous noirs de l’Univers, au tout début de leur formation et de leur développement.