Un trou noir supermassif éjecté de sa propre galaxie est suivi d’une queue de jeunes étoiles longue de 200 000 années-lumière. Cette vue incroyable, qui ne ressemble à rien de ce que les astronomes ont jamais vu auparavant, a été identifiée par le télescope spatial Hubble. Le trou noir, dont la masse équivaut à 20 millions de soleils, se déplace si rapidement dans l’espace qu’il pourrait couvrir la distance entre la Terre et la Lune en seulement 14 minutes.
La découverte incroyable
En voyageant dans l’espace, le trou noir accumule du gaz devant lui. Lorsque les régions denses de gaz, comme celles laissées dans son sillage, s’effondrent, de nouvelles étoiles naissent. Normalement, un trou noir de cette taille se nourrirait des nuages de gaz qu’il traverse par le processus d’accrétion. Mais ce monstre cosmique se déplace trop rapidement pour pouvoir se nourrir de gaz.
La conséquence est que le trou noir crée une queue d’étoiles naissantes qui s’étendent jusqu’à la galaxie d’origine, ont déclaré les chercheurs. De plus, la queue est aussi lumineuse que la galaxie elle-même, ce qui signifie qu’elle est riche en étoiles. « C’est simplement du hasard », a déclaré l’auteur principal de l’étude (ref.) Pieter van Dokkum de l’Université Yale. « Je scannais l’image de Hubble quand j’ai remarqué une petite bande. Je pensais que c’était un rayon cosmique qui avait frappé le détecteur de l’appareil photo en créant un artefact linéaire. Mais quand nous avons éliminé les rayons cosmiques, nous avons réalisé que c’était toujours là. »
Le chercheur a continué dans sa déclaration en essayant d’expliquer ce que l’on voit dans l’image. « Nous pensons voir une queue derrière le trou noir où le gaz se refroidit et est capable de former des étoiles. Ainsi, nous observons la formation d’étoiles qui suit un trou noir ». Sans aucun doute, le phénomène n’avait jamais été remarqué auparavant. « Ça ne ressemblait à rien de ce que nous avions vu auparavant. Le gaz en face est chauffé en raison de l’impact supersonique avec le trou noir qui se déplace à travers le gaz », a déclaré van Dokkum. « Comment cela fonctionne exactement n’est pas connu ».
L’expulsion d’un trou noir de la galaxie
Mais quelque chose d’autre n’est pas clair dans cette découverte. Comment le trou noir supermassif a-t-il été éjecté de sa galaxie ? Les chercheurs pensent que le trou noir éjecté pourrait avoir échappé à sa galaxie suite à de multiples collisions de trous noirs supermassifs. Probablement, la première collision s’est produite lorsque deux galaxies se sont fusionnées il y a 50 millions d’années.
Alors que ces trous noirs tournaient l’un autour de l’autre, une autre galaxie est entrée dans le mélange, apportant avec elle un autre trou noir supermassif. L’interaction entre les trois trous noirs a été si chaotique qu’elle a propulsé un trou noir loin dans l’espace. Cela signifie qu’il y a de fortes chances qu’un autre trou noir se soit introduit dans le système et ait finalement remplacé celui d’origine.
Tandis que le trou noir en fuite s’éloignait de ses compagnons précédents, le nouveau couple restant aurait bougé dans la direction opposée. En effet, il y a des indications qu’un trou noir binaire en fuite se trouve du côté opposé de la galaxie hôte par rapport au trou noir qui court à travers l’espace avec sa queue d’étoiles.
La prochaine étape de cette recherche consistera à chercher des preuves de ces trous noirs binaires avec le télescope spatial James Webb de la NASA et l’Observatoire de rayons X Chandra, avec l’aide des membres de l’équipe d’étude. Les scientifiques espèrent avoir la même chance que van Dokkum et son équipe lorsqu’ils ont fait l’observation extraordinaire de cette fuite cosmique massive.
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