Deux trous noirs supermassifs pourraient entrer en collision dans 100 ans – et la Terre le ressentirait

Les astronomes ont peut-être découvert une paire extrême de trous noirs cracheurs de lumière qui se dirigent vers une énorme collision – dont les effets pourraient se faire sentir au siècle prochain.

À l’aide de décennies d’observations au radiotélescope, les astronomes ont étudié un objet ultralumineux que l’on pensait auparavant être un blazar – le noyau lumineux d’une galaxie généralement alimenté par un trou noir – à quelque 500 millions d’années-lumière de notre système solaire. Les observations ont révélé un jet d’énergie caché qui suggère que l’objet intensément brillant est en réalité deux trous noirs sur le point d’entrer en collision, peut-être dans moins de 100 ans.

« Nous nous attendons à ce qu’un trou noir (fusionné) subsiste », co-auteur de l’étude Silke Britzenun astronome de l’Institut Max-Planck de radioastronomie, a déclaré Focus scientifique de la BBC. « Je suis vraiment curieux de voir comment cette ‘danse’ va continuer. »

Les résultats ont été publiés le 27 mars dans la revue Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.

Trouver deux trous noirs

Les Blazars font partie des objets les plus lumineux dans l’univers. Ils sont classés comme noyaux galactiques actifs – alimentant activement les objets situés au centre des galaxies, généralement alimentés par des trous noirs supermassifs – et projettent généralement des jets de rayonnement de haute énergie. vers la Terre. Habituellement, un trou noir central est la source de ce jet, mais dans le cas du blazar de la galaxie Markarian 501, quelque chose ne s’est pas vraiment déroulé.

Pendant des années, les astronomes avaient observé différentes orientations du jet à l’aide de données de radiotélescope, ce qui rendait difficile de déterminer si son noyau abritait réellement un trou noir supermassif. Pour répondre à cette question, les chercheurs ont analysé plus de 83 ensembles de données du Tableau de base très longun réseau international de 10 radiotélescopes.

Les résultats ont révélé qu’au lieu d’un gros jet, il y avait également un deuxième jet faisant une boucle dans le sens inverse des aiguilles d’une montre autour du centre du blazar. L’équipe pense que chacun de ces jets est propulsé par un trou noir supermassif, pesant chacun entre 100 millions et un milliard de fois la masse du soleil.

« Réaliser qu’il y avait un deuxième avion était génial », a déclaré Britzen à BBC Science Focus. « Pour moi, c’était comme : c’est comme ça que ça marche ? J’étais tellement étonné et bouleversé – et je voulais dire à tout le monde ce que nous venions de trouver. »

En juin 2022, les deux trous noirs se sont parfaitement alignés, de sorte que la gravité du trou noir principal a plié la lumière émise par le deuxième jet dans un cercle presque parfait appelé cercle. Bague Einstein. Grâce à un phénomène appelé lentille gravitationnelle – une sorte de loupe naturelle créée par d’intenses forces gravitationnelles – cette découverte ajoute une preuve supplémentaire à l’idée selon laquelle le blazar est alimenté par une paire de trous noirs supermassifs.

« Comme ces avions sont dirigés vers nous, un anneau d’Einstein soutient ce scénario », a déclaré Britzen.

On pense que les deux trous noirs tournent dans le sens des aiguilles d’une montre environ une fois tous les 121 jours et ne sont séparés que par 250 à 540 fois la distance entre la Terre et le Soleil – une distance relativement proche dans le monde de l’astronomie. Progressivement, cette distance se réduira jusqu’à ce que les deux objets finissent par fusionner.

Les chercheurs pensent que lorsque les trous noirs condamnés entreront inévitablement en collision, ils libéreront des ondes gravitationnelles – des ondulations dans le tissu de l’espace-temps déclenchées par les événements les plus intenses de l’univers – qui pourraient être plus puissantes que celles des fusions de trous noirs précédemment étudiées. Si tel est le cas, les détecteurs d’ondes gravitationnelles sur Terre capteront le signal, offrant ainsi de nouveaux indices sur les propriétés de la paire de trous noirs d’origine.

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