Les astronomes ont identifié et mesuré le trou noir le plus massif à ce jour, ce qui est en tête à une masse de 36 milliards de masses solaires. Ce trou noir ultramassive est proche de la limite supérieure théorique de ce qui est possible dans l’univers et est à peu près 10 000 fois plus lourd que le Sagittaire A *, un trou noir supermassif au centre de Milky Way.
Le trou noir ultramasse nouvellement découvert réside dans le système de lentille gravitationnelle cosmique en fer à cheval, où la galaxie de la lentille est l’une des lentilles gravitationnelles fortes les plus massives connues à ce jour.
Également connu sous le nom de SDSS J1148 + 1930 et CSWA 1, ce système d’objectif est situé à 5 milliards d’années-lumière dans la constellation de Leo.
« En règle générale, pour de tels systèmes à distance, les mesures de masse de trou noir ne sont possibles que lorsque le trou noir est actif », a déclaré Carlos Melo, un doctorat. candidat à l’Universidade Federal do Rio Grande do sul.
«Mais ces estimations basées sur l’accrétion sont souvent contenues avec des incertitudes importantes.»
«Notre approche, combinant une lentille forte avec une dynamique stellaire, offre une mesure plus directe et robuste, même pour ces systèmes distants.»
« Le trou noir nouvellement découvert est parmi les 10 trous noirs les plus massifs jamais découverts, et très probablement les plus massifs », a déclaré le professeur Thomas Collett, de l’Université de Portsmouth.
« La plupart des autres mesures de masse de trou noir sont indirectes et ont des incertitudes assez importantes, donc nous ne savons vraiment pas avec certitude quel est le plus grand. Cependant, nous avons beaucoup plus de certitude sur la masse de ce trou noir grâce à notre nouvelle méthode. »
Les auteurs ont détecté le trou noir en fer à cheval cosmique à l’aide d’une combinaison de lentille gravitationnelle et de cinématique stellaire.
Ce dernier est considéré comme l’étalon-or pour mesurer les masses de trous noirs, mais ne fonctionne pas vraiment en dehors de l’univers très voisin parce que les galaxies semblent trop petites sur le ciel pour résoudre la région où se trouve un trou noir supermassif ou ultramassif.
« L’ajout de lentille gravitationnelle nous a aidés à pousser beaucoup plus loin dans l’univers », a déclaré le professeur Collett.
« Nous avons détecté l’effet du trou noir de deux manières – il modifie le chemin que la lumière prend alors qu’il passe devant le trou noir et cela fait bouger les étoiles dans les régions intérieures de son galaxie hôte extrêmement rapidement (près de 400 km / s). »
« En combinant ces deux mesures, nous pouvons être complètement convaincus que le trou noir est réel. »
« Cette découverte a été faite pour un trou noir » dormant « – qui ne s’accumule pas activement au moment de l’observation », a déclaré Melo.
«Sa détection reposait uniquement sur son immense traction gravitationnelle et l’effet qu’elle a sur son environnement.
« Ce qui est particulièrement excitant, c’est que cette méthode nous permet de détecter et de mesurer la masse de ces trous noirs ultramassive cachés à travers l’univers, même lorsqu’ils sont complètement silencieux. »
Une caractéristique intéressante du système Cosmic Horseshoe est que la galaxie hôte est un soi-disant groupe fossile.
Les groupes fossiles sont l’état final des structures les plus massives liées à la gravitation dans l’univers, survenant lorsqu’ils se sont effondrés en une seule galaxie extrêmement massive, sans compagnons brillants.
« Il est probable que tous les trous noirs supermassifs qui étaient à l’origine dans les galaxies compagnons ont également fusionné pour former le trou noir ultramassif que nous avons détecté », a déclaré le professeur Collett.
«Nous voyons donc l’état final de la formation de la galaxie et l’état final de la formation de trous noirs.»
