Une équipe d’astronomes a récemment découvert un grand nombre de trous noirs dits de masse intermédiaire au cœur de galaxies naines. Ces dernières, petites et peu lumineuses, renferment des objets qui se situent entre les trous noirs stellaires, qui sont de taille modeste, et les supermassifs qui peuvent atteindre des milliards de fois la masse du Soleil. Cette découverte pourrait combler un fossé dans notre connaissance des trous noirs et de leur rôle dans l’évolution des galaxies. Cependant, certains mystères demeurent et les chercheurs ont encore beaucoup à explorer.
Qu’est-ce qu’un trou noir de masse intermédiaire ?
Les trous noirs se divisent en plusieurs catégories selon leur taille. Les stellaires sont par exemple formés après l’effondrement d’étoiles massives en fin de vie. Ils peuvent peser jusqu’à cent fois la masse du Soleil. Les supermassifs résident quant à eux au centre des grandes galaxies et peuvent avoir des masses qui dépassent des millions ou même des milliards de fois celle du Soleil.
Cependant, une catégorie plus mystérieuse échappe depuis longtemps à l’observation : les trous noirs de masse intermédiaire. Ces objets, d’une masse située entre 100 et 100 000 fois celle du Soleil, étaient supposés exister, mais ils étaient difficiles à détecter. On les considère comme des chaînons manquants dans l’évolution des trous noirs, car certains théoriciens pensent qu’ils représentent des étapes clés dans la croissance des supermassifs.
La découverte réalisée grâce à DESI
Cette découverte majeure a été réalisée grâce à l’instrument DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), un spectromètre monté sur le télescope Nicholas U. Mayall, situé à l’observatoire national de Kitt Peak. Ce dispositif a permis d’analyser simultanément la lumière de milliers de galaxies, facilitant ainsi l’étude des trous noirs qui s’y cachent. Durant la première année de la mission de DESI, l’équipe de chercheurs a observé la lumière émise par 410 000 galaxies, dont 115 000 étaient des galaxies naines.
Grâce à ces observations, les astronomes ont pu identifier environ 2 500 galaxies naines qui abritaient des noyaux galactiques actifs (AGN). Ces derniers sont des régions où un trou noir central absorbe de la matière, émettant une énergie colossale sous forme de rayonnement. Sur ces 2 500 galaxies, 300 contenaient des trous noirs de masse intermédiaire, ce qui triple ainsi le nombre de ces objets déjà détectés.
Quelles implications ?
Les trous noirs de masse intermédiaire sont cruciaux pour comprendre l’évolution des galaxies. On pense qu’ils constituent des graines primordiales qui grandissent au fil du temps pour devenir les trous noirs supermassifs observés aujourd’hui. Leur étude permettrait de mieux saisir le mécanisme de croissance de ces objets, ainsi que leur rôle dans la formation des galaxies.
Cependant, cette découverte soulève également plusieurs nouvelles questions et des mystères persistent. On ne sait par exemple pas pourquoi ces trous noirs semblent plus difficiles à détecter dans les galaxies naines. Les chercheurs se demandent également s’il existe un lien particulier entre la taille du trou noir et les caractéristiques des galaxies naines qui les abritent.
Une autre énigme concerne la formation des trous noirs de masse intermédiaire eux-mêmes : comment se forment-ils dans un environnement où les conditions sont très différentes de celles des galaxies plus grandes ? Les chercheurs espèrent que ces nouvelles données permettront de trouver des réponses à ces questions et de mieux comprendre la dynamique de l’Univers.
