La NASA a repéré une paire de trous noirs supermassifs en train de se battre alors que leurs galaxies entrent en collision

Une image nette montre les corps cosmiques, que la NASA décrit comme « deux lutteurs de sumo s'affrontant ».

Chaos cosmique : Dans une galaxie lointaine, très lointaine, deux énormes trous noirs s'affrontent dans un combat gravitationnel. Le télescope emblématique Hubble de la NASA et l'observatoire à rayons X Chandra viennent d'apercevoir le duo, qui, selon les scientifiques, continuera à tourner de plus en plus près jusqu'à une collision inévitable.

À seulement 300 années-lumière de distance, il s'agit de la paire de trous noirs supermassifs la plus proche, confirmée dans notre univers local, à l'aide d'observations en lumière visible et en rayons X. Bien que des couples de trous noirs plus éloignés aient déjà été découverts auparavant, celui-ci offre un aperçu rapproché sans précédent d'une confrontation qui était probablement beaucoup plus courante dans l'univers primitif, lorsque les galaxies fusionnaient beaucoup plus fréquemment.

Les scientifiques ont réalisé qu'il se passait quelque chose lorsqu'ils ont remarqué des pics de diffraction sur les images de Hubble, indiquant une énorme concentration de gaz chaud et brillant entassée dans une région considérablement petite – enfin, petite en termes galactiques.

« Cette vue n'est pas un phénomène courant dans l'univers proche, et elle nous indique qu'il se passe autre chose à l'intérieur de la galaxie », a déclaré Anna Trindade Falcão, astronome au Centre d'astrophysique Harvard & Smithsonian, qui a dirigé la découverte.

De telles pointes se forment lorsque des sources lumineuses intenses se courbent autour des miroirs des télescopes. Hubble en a repéré trois, nichées au cœur de la galaxie.

Lorsque l'équipe de Falcão a orienté la vision à rayons X de Chandra vers la même galaxie, deux sources brillantes de haute énergie brillaient exactement là où ces pics optiques apparaissaient. Tous les signes indiquaient une paire de trous noirs supermassifs se nourrissant avidement, convertissant des masses de gaz et de poussière en radiation brûlante sous forme de noyaux galactiques actifs (AGN).

Le troisième point lumineux est plus mystérieux. Il pourrait s'agir d'une onde de choc de gaz projetée par des jets de plasma à grande vitesse provenant d'un des trous noirs, comme un puissant jet d'eau frappant un tas de sable.

Tout ce phénomène est dû à la fusion de deux galaxies il y a des éons. Chaque galaxie abritait à l'origine un seul trou noir supermassif en son cœur. À mesure que les galaxies se sont rapprochées et sont entrées en collision, leurs trous noirs centraux ont fait de même.

Les deux géants ne sont plus qu'à 300 années-lumière l'un de l'autre et dévorent furieusement toute la matière environnante pour offrir un spectacle de lumière éblouissant. Mais ils continuent de tourner lentement vers l'intérieur sous l'effet de leur attraction mutuelle de gravité. Dans peut-être 100 millions d'années, ils finiront par s'unir dans une collision – « faisant trembler la structure de l'espace et du temps sous forme d'ondes gravitationnelles », comme l'a déclaré la NASA.

« Nous ne serions pas en mesure d’observer toutes ces subtilités sans l’incroyable résolution du télescope Hubble », a déclaré Falcão.

Crédit photo : Joseph Olmsted/NASA