Pendant des décennies, les scientifiques ont émis l’hypothèse que les trous noirs supermassifs pourraient être violemment éjectés de leurs galaxies hôtes. Désormais, les observations du télescope spatial James Webb (JWST) ont définitivement confirmé l’existence d’un tel objet, nommé RBH-1. Ce trou noir, dont la masse est au moins 10 millions de fois supérieure à celle de notre Soleil, traverse l’espace à une vitesse d’environ 954 kilomètres par seconde, soit plus d’un tiers de la vitesse de la lumière.
La découverte de RBH-1
Identifié pour la première fois en 2023, RBH-1 était initialement soupçonné d’être un trou noir en fuite en raison de sa trajectoire inhabituelle et d’un énorme choc d’arc se formant devant lui, avec une traînée de formation d’étoiles s’étendant sur 200 000 années-lumière derrière. Des observations récentes du JWST, dirigées par l’astrophysicien Pieter van Dokkum, ont vérifié ces premières découvertes. Le trou noir s’éloigne en effet de sa galaxie mère pour se diriger vers l’espace intergalactique.
Comment est-ce arrivé ?
La principale explication est un coup de pied gravitationnel résultant d’une fusion de trous noirs supermassifs. Lorsque deux trous noirs entrent en collision, la libération asymétrique d’énergie peut propulser le trou noir plus grand vers l’extérieur à des vitesses incroyables. Les simulations et les observations précédentes suggèrent que ces événements sont plus courants qu’on ne le pensait, ce qui confirme qu’ils se produisent.
Pourquoi est-ce important : Cette découverte fournit la preuve directe d’un phénomène prévu depuis longtemps en astrophysique. Cela montre que les trous noirs ne sont pas toujours ancrés aux centres galactiques ; ils peuvent être éjectés dans le vide, influençant potentiellement l’évolution des galaxies et de l’univers au sens large.
Mesurer la vitesse : le choc de l’arc
Les chercheurs ont utilisé l’instrument NIRSpec de JWST pour analyser la distribution de vitesse dans le choc de l’arc, le gaz comprimé et la poussière devant le trou noir alors qu’il traverse le milieu circumgalactique. Le décalage vers le bleu (compression de la lumière vers des longueurs d’onde plus courtes) observé devant le choc et le décalage vers le rouge (étirement de la lumière vers des longueurs d’onde plus longues) derrière celui-ci ont révélé une différence de vitesse spectaculaire : le matériau derrière le choc se déplace 600 kilomètres par seconde plus vite que le matériau devant. Cette structure ne peut s’expliquer que par un objet massif et à grande vitesse.
Les implications pour les trous noirs voyous
Ce n’est pas un cas isolé. Les preuves suggèrent qu’il pourrait y avoir un nombre important de trous noirs supermassifs errant dans l’univers, non détectés et invisibles dans l’obscurité de l’espace intergalactique. La confirmation de RBH-1 valide les modèles théoriques et ouvre de nouvelles voies pour étudier ces objets insaisissables.
“RBH-1 est une validation empirique de la prédiction vieille de 50 ans selon laquelle les SMBH peuvent s’échapper de leurs galaxies hôtes”, selon les chercheurs.
La découverte de RBH-1 confirme que les trous noirs supermassifs peuvent s’échapper de leurs galaxies par recul gravitationnel ou par interactions multi-corps. Cela fournit une nouvelle pièce du puzzle dans notre compréhension de la manière dont ces objets massifs façonnent l’évolution de l’univers.
