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Espace: le trou noir Sagittarius A* dévore un soleil par jour

quasar J059-4351
Le trou noir se trouve dans le quasar J059-4351, noyau actif d'une galaxie.image: eso.org

Le monstre le plus affamé de l'univers

Des astronomes ont découvert l'objet le plus vorace de tout le cosmos: un trou noir qui dévore chaque jour un soleil entier. Pour ce qui se déroule à l'intérieur, le mystère reste entier.
29.02.2024, 06:0229.02.2024, 07:38
Stephanie Schnydrig / ch media
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Tout ce qui s'approche de près ou de loin d'un trou noir est englouti à tout jamais. Rien ne peut leur échapper, pas même la lumière. Une équipe d'astronomes dirigée par Christian Wolf de l'Université nationale d'Australie a découvert un cas particulièrement vorace. Comme le rapporte la revue spécialisée Nature Astronomy, il pèse 17 milliards de fois plus que notre soleil – et il en avale un chaque jour. Cela fait de ce monstre le trou noir à la croissance la plus rapide que l'on ait pu observer dans l'univers jusqu'à présent.

Ce trou noir se trouve dans un quasar, le noyau actif d'une galaxie. Selon les chercheurs, l'ensemble est l'un des objets les plus brillants de l'univers. L'astre céleste, situé à douze milliards d'années-lumière, brille 500 billions de fois plus que notre soleil. Pour faire cette découverte, les astronomes ont eu recours au Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire européen austral (ESO) au Chili.

La matière qui tombe dans le trou noir est responsable de cette lueur extrême. Elle tourbillonne à une vitesse inimaginable autour du trou noir, devient de plus en plus dense, s'échauffe à plusieurs millions de degrés Celsius en raison des frottements et émet ainsi un rayonnement intense dans l'espace.

La Terre ne risque rien

Les trous noirs comptent parmi les plus grands mystères de notre univers. Personne ne sait ce qui se passe à l'intérieur. Et les lois de la nature, telles que nous les connaissons, ne s'appliquent pas à ces espaces.

Les trous noirs dépassent également l'imagination humaine parce que leur masse totale est comprimée en un point minuscule. Pour que la Terre devienne un trou noir, il faudrait qu'elle se réduise à la taille d'une amande, et notre soleil à celle d'une petite ville. Cela se calcule à partir du rayon de Schwarzschild, la limite à partir de laquelle toute masse s'effondre inévitablement en un trou noir.

Dans la vraie vie, il n'existe pas de force suffisamment puissante pour comprimer la Terre ou le Soleil à ce point. Les étoiles doivent être au moins trois fois plus lourdes que le Soleil pour pouvoir s'effondrer en trou noir dans une supernova – on parle alors de trous noirs stellaires.

Ensuite, il y a aussi les trous noirs supermassifs. L'un d'entre eux se trouve au centre de notre Voie lactée, à 27 000 années-lumière de la Terre. Il porte le nom de Sagittarius A* et a une masse de 4,3 millions de masses solaires. D'autres trous noirs supermassifs peuvent même peser des milliards de fois la masse du Soleil. Jusqu'à présent, on ne sait pas exactement comment ils se forment.

Il y a peut-être un trou noir dans le Soleil

Certains scientifiques supposent que l'univers pourrait regorger de petits trous noirs. Selon l'Institut Max Planck pour l'astrophysique, ils ne sont pas plus grands qu'un atome, mais aussi lourds qu'un gratte-ciel. Ils pourraient donc être apparus peu après le big bang. Mais jusqu'à présent, personne ne les a encore découverts. C'est peut-être parce qu'ils se cachent bien - par exemple à l'intérieur de notre soleil, c'est en tout cas ce que spéculent les chercheurs de Max Planck.

Un autre type de trous noirs, apparu peu après le big bang, pose également des problèmes d'explication aux chercheurs: les trous noirs supermassifs qui, selon les théories courantes, ont grandi beaucoup trop vite. En effet, il existe ce que l'on appelle la limite d'Eddington, qui limite le nombre maximal d'étoiles, de planètes, de nuages de gaz et de poussière qu'un trou noir peut engloutir en un temps donné.

Or, le télescope spatial James Webb a découvert à la fin de l'année dernière le plus vieux trou noir de l'univers, qui existait déjà 400 millions d'années après le big bang (le big bang a eu lieu il y a 13,8 milliards d'années). Ce géant gravitationnel pesait alors déjà environ un million de masses solaires. La limite d'Eddington aurait ainsi été dépassée cinq fois, du moins pendant un certain temps, comme l'ont calculé les astronomes autour de Roberto Maiolino de Cambridge dans la revue spécialisée Nature.

Il se pourrait que les trous noirs de l'ère primaire aient effectivement été «autorisés» à passer outre la limite d'Eddington. Une autre explication pourrait être que plusieurs trous noirs auraient fusionné entre eux ou que des nuages de gaz massifs se seraient effondrés. L'explication la plus plausible reste toutefois à déterminer.

Même 200 ans après que le pasteur et savant britannique John Michell les a prédits pour la première fois, les trous noirs sont toujours aussi obscurs aux yeux des chercheurs.

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