Un trou noir censé peser entre 3 milliards et 100 milliards de fois la masse du Soleil n'est pas à sa place et les astronomes se posent de sérieuses questions.
«Malgré des recherches avec l'observatoire à rayons X Chandra de la Nasa et le télescope spatial Hubble, les astronomes n'ont aucune preuve qu'un trou noir distant se trouve (...) dans l'énorme galaxie au centre de l'amas de galaxies Abell 2261, situé à environ 2,7 milliards d'années-lumière de la Terre», écrit la Nasa dans un blog dédié à cette curiosité.
Mais alors pourquoi les astronomes s'inquiètent-ils de l'absence de cet objet cosmique ? Tout simplement parce que les galaxies géantes de ce type observées ailleurs dans l'univers devraient héberger en leur cœur un trou noir supermassif et cette absence n'est «pas normale». «Etant donné que la masse d'un trou noir central suit généralement la masse de la galaxie elle-même, les astronomes s'attendent à ce que la galaxie au centre d'Abell 2261 contienne aussi un trou noir supermassif qui rivalise avec le poids de certains des plus grands trous noirs connus de l'univers», explique la Nasa.
Un trou noir «éjecté»
Déjà observés en 1999, puis en 2004, cet amas de galaxies et la super galaxie, que l'on peut observer en rose sur l'image illustrant cet article, n'avaient déjà pas permis de déterminer la présence d'un trou noir. Si les nouvelles données présentées en ce mois de décembre 2020 viennent corroborer les précédentes observations, les astrophysiciens avancent désormais une nouvelle théorie pour expliquer l'absence de ce trou noir supermassif.
La Nasa imagine ainsi un scénario où il aurait été «éjecté» du centre, lorsque les deux immenses galaxies ont fusionné. Chacune possédant leur propre trou noir. «Lorsque les trous noirs fusionnent, ils produisent des ondulations dans l'espace-temps appelées ondes gravitationnelles. Si l'énorme quantité d'ondes gravitationnelles générées par un tel événement était plus forte dans une direction que dans une autre, la théorie prédit que le nouveau trou noir, encore plus massif, aurait été envoyé en s'éloignant du centre de la galaxie dans la direction opposée. C'est ce qu'on appelle un trou noir en recul», détaille ainsi la Nasa.
Toutefois, cette théorie du recul d'un trou noir n'a pas encore été prouvée, notamment dans les cas reposant sur des modèles supermassifs. D'autant que les astrophysiciens n'ont observé ce type de fusion que sur des trous noirs de taille beaucoup plus modeste. La galaxie au centre de l'amas Abell 2261 serait donc intéressante pour une étude rigoureuse de cette théorie, d'autant que les futures observations pourraient mettre en avant la présence de ce trou noir supermassif il y a plus de 50 millions d'années, avant qu'il ne disparaisse.