Découverte d’un grand nombre de trous noirs

Les astronomes ont mis à jour l’existence de centaines de trous noirs cachés à l’intérieur de galaxies poussiéreuses situées à des milliards d’années-lumière. Ces trous noirs massifs, en développement, découverts grâce aux télescopes spatiaux Chandra et Spitzer, représentent une large fraction d’une population passée jusqu’à maintenant inaperçue. Les recherches amènent à considérer qu’il devait y avoir des centaines de millions de trous noirs additionnels se développant dans notre jeune Univers, faisant plus que doubler la quantité totale connue à cette distance.

Les trous noirs actifs supermassifs étaient partout dans l’Univers primitif, indique Mark Dickinson, du National Optical Astronomy Observatory (Tucson, Arizona). Le sommet de l’iceberg avait été auparavant aperçu lors des recherches relatives à ces objets, et maintenant l’on peut voir l’iceberg lui-même, précise-t-il.

Ces recherches constituent par ailleurs le premier témoignage selon lequel la plupart des galaxies massives de l’Univers distant, sinon toutes, lors de leur jeunesse, construisaient d’énormes trous noirs en leur cœur. Pendant des décennies, une large population de trous noirs était considérée comme manquante. Ces structures hautement énergétiques appartiennent à une classe de trous noirs appelés quasars.
Un quasar consiste en un nuage de gaz et de poussière en forme d’anneau entourant et alimentant un trou noir supermassif. A mesure que le gaz et la poussière sont dévorés par le trou noir, est émis un rayonnement X. Ce rayonnement X peut être détecté sous forme de lueur générale dans l’espace. Souvent les quasars en tant que tels ne peuvent être observés directement en raison de la poussière et du gaz qui les cachent.

Les scientifiques avaient entrepris d’étudier 1.000 galaxies poussiéreuses massives grandes génératrices d’étoiles considérées comme étant dépourvues de quasars. Les galaxies étaient de la même masse que la Voie Lactée, mais irrégulières dans leur forme. Situées à une distance allant de 9 à 11 milliards d’années-lumière, elles existaient à l’époque du jeune Univers, lorsque celui-ci avait entre 2,5 et 4,5 milliards d’années.

Lorsque les astronomes observèrent plus précisément ces galaxies avec le télescope Spitzer, détecteur de rayonnement infrarouge, ils notèrent qu’environ 200 galaxies émettaient une quantité inhabituelle de lumière infrarouge. Les données relatives au rayonnement X, recueillies par Chandra, ont révélé que les galaxies abritaient des quasars en abondance. Les scientifiques pensent désormais que les quasars chauffent la poussière au sein de leur nuage environnant en forme d’anneau, libérant l’excès de lumière infrarouge.

Les chercheurs ont ainsi trouvé la majeure partie da la population de quasars cachés dans le jeune Univers. Auparavant, seulement les plus énergétiques et rares de ces trous noirs cachés étaient observés à ces débuts.

L’étude, publiée en novembre dans l’Astrophysical Journal, a été dirigée par Emmanuelle Daddi, du Commissariat à l’Energie Atomique (France).

Source :© Centre International de Recherche Scientifique