Trous noirs supermassifs : La grande évasion !

Le 31 mai 2023

 

Un trou noir est une région de l'espace dont le champ gravitationnel est si intense qu'il empêche toute forme de matière ou de rayonnement de s'en échapper.

 

L’existence de trou noir supermassif en fuite est une hypothèse qui manque encore de preuves observationnelles. D’où vient cette hypothèse ? Comment conçoit-on les interactions entre les trous 

 noirs supermassifs ?

 

Avec : Alain Riazuelo Astrophysicien, chercheur CNRS en poste à l'Institut d'astrophysique de Paris (IAP).  

 Natalie Webb Astronome à l’Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie à l’Université Toulouse III – Paul Sabatier.

Depuis les années 1990, on sait que la plupart des grosses galaxies hébergent, en leur cœur, un trou noir supermassif. Un trou noir peut-il être en fuite, et vagabonder dans l’espace intergalactique ?

On ne sait pas grand chose sur la vie secrète des trous noirs supermassifs, alors imaginez ceux qui seraient en cavale… C’est une idée apparue récemment. On sait que les galaxies peuvent fusionner, et dans ce mouvement, l’un de ces astres ultra-compacts pourrait être éjecté. Pour la première fois, le télescope spatial Hubble aurait peut-être capturé l’un d’entre eux, en plein délit de fuite. Cette observation doit encore être confirmée, mais elle interroge : comment ces astres se forment-ils ? Comment évoluent-ils et quel rôle jouent-ils dans la formation des galaxies ?

Pour en parler, La Science CQFD a le plaisir de recevoir Alain Riazuelo, astrophysicien, et chercheur CNRS à l'Institut d'astrophysique de Paris (IAP), et Natalie Webb, astronome à l’Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie à l’Université Toulouse III – Paul Sabatier.

 

Des trous noirs massifs errants dans les modélisations cosmologiques !

Parmi les outils qui nous permettent d’étudier les trous noirs supermassifs errants, il y a les simulations numériques. Les simulations cosmologiques, en particulier, partent avec des conditions initiales similaires à celles qu’il y avait au début de l’univers, lorsqu’il était presque homogène. 

A la différence des modélisations analytiques ou semi-analytiques, les modélisations cosmologiques tournent parfois plusieurs années. Lancée en 2015 par Michael Tremmel, la modélisation Romulus25 a tourné 3 ans, mais elle a produit un résultat surprenant... 

Ce résultat, Marta Volonteri, directrice de recherche du CNRS à l'institut d'astrophysique de Paris, a travaillé dessus. C’est la présence de plusieurs trous noirs supermassifs errants dans les galaxies de masse semblable à la Voie Lactée. Alors, qu'y a-t-il a de spécial dans la simulation Romulus, pour qu’on y trouve ces trous noirs massifs errants ? 

Quelles sont leurs propriétés, et qu’est-ce que cela peut nous indiquer sur l’origine des trous noirs supermassifs errants ?