08/07/2015

Découverte de trous noirs supermassifs cachés

Un trou noir supermassif est supposé exister au centre de chaque galaxie. Or nous ne parvenons pas à 'déceler leur présence dans chaque galaxie, notamment du fait que les rayons X caractéristiques produits par la matière en train de tomber en tournant à très grande vitesse autour du trou peut être très atténuée par du gaz et des poussières.
Image du télescope spatial Hubble de l'une des 9 galaxies observées avec NuSTAR où a été décuovert un trou noir supermassif jusque là caché derrière d'épaisses couches de poussière et de gaz (Hubble Legacy archive/NASA/ESA)
Mais ça c'était avant... car nous disposons aujourd'hui d'un télescope à rayons X dits "durs", des rayons X d'énergie suffisante pour qu'ils puissent traverser assez facilement de grandes quantités de gaz et de poussière. Une équipe de chercheurs britanniques à su intelligemment exploiter le télescope NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) de la NASA pour découvrir toute une population de trous noirs supermassifs qui étaient jusque là indétectables par nos moyens d'observation. La découverte viens d'être annoncée lundi dernier lors de la réunion nationale de la Royal Astronomical Society qui se tient à Llandudno au Pays de Galles.
Les astronomes de l'université de Durham, menés par George Lansbury, ont détecté 5 trous noirs supermassifs sur les 9 cibles qu'ils avaient choisies de scruter et qui sont des galaxies actives ayant une bonne probabilité d'abriter un trou noir supermassif, mais sans aucun signe a priori. Les 5 trous noirs supermassifs trouvés paraissent plus actifs qu'initialement envisagé par les astrophysiciens, et sont bel et bien "obscurcis" par de grandes quantités de gaz et de poussières dans leur bulbe galactique. NuSTAR, qui est en orbite depuis 2012, permet ce type de détection grâce à sa capacité unique de collecter des rayons X de plus grande énergie que ces prédécesseurs comme XMM Newton par exemple : entre 3 et 79 keV, ce qui lui offre un moyen de "voir" à travers les nuages de gaz et de poussière. 
La mise en évidence de la présence de ces 5 trous noirs supermassifs "cachés" peut sembler être une petite quantité, mais lorsque l'on extrapole ce résultat à l'ensemble de l'univers, le nombre prédit devient énorme et confirme l'idée de la présence d'un trou noir supermassif par galaxie.
Les galaxies qui semblent ne pas montrer de trou noir supermassif émettant des rayons X seraient donc soit trop poussiéreuses, ou bien leur trou noir trop calme pour chauffer un disque d'accrétion et émettre des rayons X.
L'étude de George Lansbury et ses collègues a été acceptée pour publication dans The Astrophysical Journal.