Un galaxie des milliards d'années-lumière de la Terre abrite ce qui peut être le trou noir le plus massif de l'univers, équivalent à entasser la masse complète d'une petite galaxie en un seul objet
Les scientifiques ont identifié un trou noir ultramassive à des milliards d'années-lumière
Un trou noir gargantuesque se cachant dans une galaxie à 5 milliards d'années-lumière est le plus massif qui a été directement mesuré, plus de 10 000 fois plus massif que le trou noir supermassif au centre de la Voie lactée, et environ 36 milliards de fois la masse de notre soleil.
«C'est probablement le trou noir le plus massif de l'univers», explique Thomas Collett à l'Université de Portsmouth au Royaume-Uni. «C'est la masse d'une petite galaxie dans une singularité.»
Le trou noir ultramasse réside à environ 5 milliards d'années-lumière de nous dans le fer à cheval cosmique, l'une des galaxies les plus massives connues. Le Horseshoe cosmique est également la plus grande lentille galactique connue, une galaxie qui peut agrandir la lumière derrière elle en raison de son énorme traction gravitationnelle. Alors que des études précédentes ont suggéré qu'un trou noir extrêmement massif pourrait être au centre de cette galaxie, les chercheurs ont eu du mal à y mettre un nombre exact.
Pour épingler la masse du trou noir plus précisément, Collett et son équipe ont mesuré à quelle vitesse les étoiles tournaient autour de lui, car leur vitesse dépend de la masse du trou noir. Pour mettre des contraintes sur la masse potentielle, les chercheurs ont également mesuré la quantité de lumière pliée par la gravité du trou noir, un effet appelé lentille gravitationnelle. «En combinant ces deux effets, nous avons pu faire cette mesure avec une très grande confiance», explique Collett.
Bien que la masse de l'objet soit inhabituellement grande, elle correspond à Collett et aux travaux précédents de son équipe: étudier comment la matière noire est distribuée à travers la galaxie en construisant un modèle pour correspondre aux données de la lumière qu'ils ont observée. Ils n'ont pas pu trouver un modèle qui s'adapte – à moins que le Horseshoe cosmique n'ait un trou noir extrêmement massif en son centre.
«Ce n'est que lorsque nous avons commencé à vraiment permettre à la masse du trou noir de devenir incroyablement haut que nous avons commencé à obtenir de bons modèles», explique Collett.
On pense également que le Cosmic Horseshoe est une galaxie dite du groupe fossile, un type de système d'étoiles qui a absorbé toutes ses galaxies voisines. Ce comportement pourrait aider à expliquer comment le trou noir est devenu si massif.
Une caractéristique déroutante demeure cependant: le trou noir a maintenant cessé de grandir et est dormant. «Pour que ce soit aussi grand que cela, il devait s'accumuler dans l'intégralité de l'univers. C'est bizarre qu'il soit maintenant éteint», explique Collett. « Quelque chose a fait grandir ce trou noir et se développer, puis s'arrêter. »
