Comment avoir la chance de repérer un couple de trous noirs dans une galaxie inactive ?

Pour la première fois, des astronomes ont détecté un couple (binaire) de trous noirs supermassifs au centre d’une galaxie inactive. Ces objets uniques ont été découverts parce qu’ils déchiquetaient une étoile, alors que l’observatoire de l’ASE, par un bien heureux hasard, regardait dans la bonne direction.

Dans une galaxie active, les trous noirs sont alimentés en continu par des nuages de gaz, mais dans une galaxie inactive ordinaire, les trous noirs sont alimentés par des évènements de perturbation de marée (Tidal disruption events) qui se produisent de façon sporadique et qui sont impossibles à prévoir.

Il est difficile de trouver des trous noirs dans des galaxies inactives, car il n’y a pas de nuages de gaz les alimentant, ainsi les noyaux de ces galaxies sont vraiment sombres. Donc, pour les détecter, les astronomes ont besoin d’une bonne dose de chance; cela consiste essentiellement à attendre un évènement appelé cas de perturbation de marée. Ici, il s’est produit alors qu’une étoile était écartelée par la gravité d’un trou noir, ce qui entraine une explosion de rayons X que l’observatoire spatial XMM-Newton de l’Agence Spatial Européenne (ASE/ESA) a détectée au bon moment.

Selon les modèles, il y a deux hypothèses : soit le trou noir primaire pèse plus de10 millions de masses solaires et il est placé dans une orbite elliptique par un trou noir d’environ un million de masses solaires, ou le trou noir primaire fait environ un million de masses solaires et empreinte une orbite circulaire. La distance qui sépare les trous noirs est assez faible : 0,6 milliparsec, ou environ 2 millièmes d’une année-lumière, ce qui représente à peu près la largeur de notre système solaire. Finalement, ces deux trous noirs fusionneront et, à ce moment-là, ils libèreront une gigantesque salve d’énergie dans l’univers. La fusion définitive devrait représenter la plus forte source d’ondes gravitationnelles dans l’univers.

Ainsi, les astronomes savent maintenant qu’un trou noir binaire supermassif, dans une galaxie inactive, peut exister et il pourrait être courant dans l’univers, à des taux encore inconnus.

L’étude publiée dans The Astrophysical Journal : A milli-parsec supermassive black hole binary candidate in the galaxy SDSS J120136.02+300305.5 et annoncée sur le site de l’ESA : Unique pair of hidden black holes discovered by XMM-Newton.