Découverte stupéfiante : un trou noir grandit à une vitesse record, remettant en question les théories actuelles
Washington, D.C. – Une équipe internationale d’astrophysiciens a annoncé la découverte d’un trou noir en croissance exceptionnellement rapide, défiant les modèles établis sur la formation et l’évolution de ces objets cosmiques. L’étude, publiée dans The Astrophysical Journal Letters, révèle que ce trou noir, désigné RAC J0320-35, avale l’équivalent de 3 000 masses solaires chaque année.
Cette croissance “super-Eddington” est particulièrement intrigante car elle suggère que les trous noirs massifs de l’univers primitif ont pu atteindre des tailles colossales – des milliards de masses solaires – en seulement quelques centaines de millions d’années après le Big Bang. Les théories traditionnelles peinaient à expliquer une telle accumulation rapide.
Jusqu’à présent, on pensait que les trous noirs de cette envergure nécessitaient des conditions de naissance exceptionnelles, impliquant des étoiles initiales extrêmement massives.Cependant, les observations de RAC J0320-35 suggèrent une option : ce trou noir pourrait avoir démarré avec une “graine” relativement petite, peut-être une étoile effondrée de moins de 100 masses solaires, et a ensuite connu une croissance exponentielle.
“En connaissant la masse actuelle du trou noir et en calculant son taux de croissance, nous pouvons estimer sa taille à la naissance,” explique Alberto Moretti, co-auteur de l’étude, de l’Inaf-Assiservatorio Astronomico di Brera en Italie. “Cela nous permet d’évaluer différentes hypothèses sur l’origine des trous noirs.”
Les scientifiques estiment que, pour atteindre un milliard de masses solaires dans le premier milliard d’années après le Big Bang, les trous noirs qui ne croissent pas à un rythme super-Eddington doivent naître avec une masse initiale d’au moins 10 000 masses solaires. RAC J0320-35, avec sa croissance accélérée, remet en question cette hypothèse.
Qu’est-ce qu’un trou noir et pourquoi sont-ils importants ?
Les trous noirs sont des régions de l’espace-temps où la gravité est si forte que rien, pas même la lumière, ne peut s’en échapper. Ils se forment généralement à partir de l’effondrement gravitationnel d’étoiles massives. Ils jouent un rôle crucial dans l’évolution des galaxies, influençant la formation d’étoiles et la distribution de la matière.
Qu’est-ce que la limite d’Eddington ?
La limite d’Eddington est le taux maximal auquel un trou noir peut accumuler de la matière. Elle est déterminée par l’équilibre entre la force gravitationnelle attirant la matière vers le trou noir et la pression de radiation repoussant la matière. Un taux de croissance “super-Eddington” signifie que le trou noir accumule de la matière à un rythme supérieur à cette limite théorique.
qu’est-ce qu’un quasar ?
RAC J0320-35 est également un quasar, un objet extrêmement lumineux alimenté par un trou noir supermassif en train d’avaler de la matière. Le gaz qui tombe dans le trou noir forme un disque d’accrétion, qui chauffe à des températures incroyables et émet une lumière intense à travers tout le spectre électromagnétique.
En plus de sa luminosité, RAC J0320-35 présente également de puissants jets de particules, un phénomène moins courant chez les quasars en croissance rapide. Ces jets pourraient être liés au mécanisme qui permet cette accumulation super-Eddington. La découverte de ce trou noir en croissance rapide ouvre de nouvelles perspectives sur la formation et l’évolution des trous noirs supermassifs, et pourrait conduire à une révision de nos modèles cosmologiques.