Des astronomes ont récemment utilisé une nouvelle technique de détection par lentille gravitationnelle pour découvrir l’un des trous noirs les plus massifs jamais observés. Selon l’étude publiée dans la revue scientifique de la Royal Astronomical Society britannique, ce trou noir supermassif a une masse équivalente à plus de 30 milliards de fois celle du soleil.
Les trous noirs sont des objets cosmiques si denses que la lumière ne peut pas s’en échapper, les rendant invisibles à l’œil humain. La détection par lentille gravitationnelle est possible car la présence d’objets très massifs, comme une galaxie ou un trou noir supermassif, peut courber l’espace-temps et déformer la lumière qui passe à proximité. Les astronomes ont pu observer la lumière d’une galaxie située loin derrière le trou noir, dont le trajet paraissait dévié par le trou noir, à environ deux milliards d’années-lumière de la Terre.
Jusqu’à présent, la détection de trous noirs était principalement basée sur l’observation des émissions d’énergie qu’ils produisent en absorbant de la matière, ou en constatant leur influence sur la trajectoire des étoiles autour d’eux, des techniques qui ne fonctionnent que pour les trous noirs suffisamment proches de la Terre. La technique de la lentille gravitationnelle permet, quant à elle, de « découvrir des trous noirs dans les 99% de galaxies qui sont actuellement inaccessibles », explique l’astronome James Nightingale.
En effet, il existe environ 500 lentilles gravitationnelles dont au moins une est désormais le fait d’un trou noir supermassif. La mission de l’Agence spatiale européenne Euclid, prévue pour juillet, devrait inaugurer « une ère de données massives » pour la découverte de trous noirs. En effet, Euclid devrait créer une carte haute résolution d’une partie de l’Univers, permettant de détecter plusieurs milliers de trous noirs en six années d’observation.
Les astronomes ont basé leur découverte sur des simulations informatiques et des images obtenues par le télescope spatial Hubble. Les observations ont également confirmé celles menées il y a 18 ans par un astronome de l’Université de Durham, Alastair Edge, qui soupçonnait la présence d’un trou noir au centre de la galaxie Abell 1201.
La découverte de cet immense trou noir ouvre la voie à une meilleure compréhension des milliers d’autres géants cosmiques attendus pour être découvert dans les prochaines années, car il permettra aux astronomes d’utiliser la technique de lentille gravitationnelle pour détecter des trous noirs dans des galaxies actuellement inaccessibles à l’observation traditionnelle en raison de leur distance.