Sciences

Comment savoir combien pèse un trou noir

Temps de lecture : 2 min

C’est depuis le Chili et à 5.000 mètres d’altitude que les astronomes ont pu estimer la masse d’un trou noir situé à 45 millions d'années-lumière.

Composite image of the barred spiral galaxy NGC 1097. The ALMA data is in red (HCO+) and green/orange (HCN) superimposed on an optical image taken by the Hubble Space Telescope. Credit: ALMA (NRAO/ESO/NAOJ), K. Onishi; NASA/ESA Hubble Space Telescope; ALMA (NRAO/ESO/NAOJ), A. Peredo.
Composite image of the barred spiral galaxy NGC 1097. The ALMA data is in red (HCO+) and green/orange (HCN) superimposed on an optical image taken by the Hubble Space Telescope. Credit: ALMA (NRAO/ESO/NAOJ), K. Onishi; NASA/ESA Hubble Space Telescope; ALMA (NRAO/ESO/NAOJ), A. Peredo.

Petit à petit, raconte le Smithsonian, les astronomes en apprennent un peu plus sur les trous noirs et récemment une équipe a réussi à en peser un, au centre d'une galaxie spirale, nommée NGC 1097, située à environ 45 millions d'années-lumière.

Si vous avez un peu de mal à voir ce qu'est un trou noir, voici comment le résumait André Fradin sur Slate, en octobre dernier, avant la sortie en salles du film Interstellar:

«Pour commencer, il s'agit d'un “corps tellement condensé, au champ gravitationnel tellement intense, qu'il empêche toute matière et tout rayonnement de s'échapper”, répond Jean-Pierre Luminet dans son livre De l'infini... Un endroit de l'espace où la gravité (vous savez, la force d'attraction que va exercer par exemple la Terre, ou tout autre objet, sur n'importe quel corps dans sa zone d'influence) est tellement forte que tout est irrésistiblement attiré vers ce point.»

Cyanure d’hydrogène et formylium

Le Smithsonian explique que, pour parvenir à définir la masse de ce trou noir supermassif spécifique, les astronomes ont utilisé le vaste réseau d’antennes (sub-)millimétriques de l'Atacama (ALMA), un radiotélescope géant composé de 66 antennes, en plein désert chilien et à plus de 5.000 mètres d'altitude. «L'air sec permet aux astronomes de mieux observer l'espace.»

Ensuite, l'équipe de recherche menée par Kyoko Onishi –raconte l'Observatoire national de radioastronomie (NRAO), dans un communiqué publié sur son site–, «a précisément mesuré la répartition et le mouvement de deux molécules –le cyanure d'hydrogène (HCN) et le formylium (HCO+)– près de la région centrale de la galaxie».

140 millions de fois plus massif que le soleil

«Les chercheurs ont ensuite comparé les observations de l'ALMA aux différents modèles mathématiques, chacun correspondant à une différente masse d'un trou noir supermassif.»

Pour le NRAO, ce trou noir supermassif est 140 millions de fois plus massif que notre soleil.

«En comparaison, le trou noir qui se trouve au centre de la Voie lactée [notre galaxie] est un poids léger, dont la masse est juste quelques millions de fois plus importante que celle de notre soleil.»

En effet, comme le résume Discovery, la masse de ce trou noir supermassif est environ 35 fois plus grande celle du nôtre, Sagittarius A*. Le Smithsonian explique, par ailleurs, que ce trou noir-là avait été mesuré d'une différente façon, en suivant le mouvement des étoiles qui se trouvaient autour. Mais NGC 1097 se trouvait trop loin pour que le mouvement de ses étoiles ne soit mesuré de façon fiable.

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