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Des mesures directes, notamment grâce au télescope spatial Hubble, ont confirmé la présence de plus de 100 trous noirs supermassifs. En 2019 et 2022, le réseau mondial d'observatoires radio Event Horizon Telescope a produit les premières images des trous noirs géants au centre des galaxies M87 et de la Voie lactée. Ces images révèlent un anneau lumineux de gaz chaud en orbite autour d'une zone d'obscurité circulaire.
Toute lumière traversant l'horizon des événements, le point de non-retour du trou noir, y reste piégée à jamais, et toute lumière passant à proximité est déviée par l'intense gravité du trou noir. Se produit une "ombre" environ deux fois plus grande que l'horizon des événements lui-même.
Credit: NASA's Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab
Dans une nouvelle animation de la NASA, dix trous noirs surdimensionnés sont présentés, tous occupant le centre de leurs galaxies hôtes, y compris la Voie lactée et M87. La caméra recule progressivement, comparant des trous noirs toujours plus grands à différentes structures de notre système solaire. Le trou noir au cœur de notre galaxie, Sagittarius A*, a une masse équivalente à 4,3 millions de soleils et son diamètre est environ la moitié de l'orbite de Mercure dans notre système solaire.
Dans la galaxie NGC 7727, l'animation montre deux trous noirs monstrueux, distants de 1 600 années-lumière et pesant respectivement 6 millions et plus de 150 millions de masses solaires. Les astronomes prédisent qu'ils fusionneront d'ici 250 millions d'années.
Les deux points lumineux au centre de la galaxie NGC 7727 représentent chacun un groupe dense d'étoiles entourant un trou noir supermassif. Ils ne sont séparés que de 1 600 années-lumière. Les astronomes s'attendent à ce qu'ils fusionnent dans les 250 millions d'années à venir.
Crédit: ESO/Voggel et al.
Enfin, l'animation s'achève sur TON 618, l'un des rares trous noirs extrêmement massifs et lointains pour lesquels les astronomes disposent de mesures directes. Ce colosse contient plus de 60 milliards de masses solaires et sa taille est si grande qu'un hypothétique faisceau de lumière mettrait des semaines à le traverser.
La NASA collabore avec l'ESA (Agence spatiale européenne) pour développer la mission LISA, l'Antenne spatiale à interférométrie laser, qui devrait être lancée au cours de la prochaine décennie. LISA permettra de détecter les ondes gravitationnelles émises par la fusion de trous noirs pesant jusqu'à plusieurs centaines de millions de masses solaires.
La lumière émise par le trou noir supermassif TON 618 (entouré) met plus de 10 milliards d'années à nous parvenir.
Crédit: SDSS