Un trou noir décrit comme “inhabituellement massif” a été découvert par des astronomes de l’université du Texas au centre d’une des galaxies satellites naines de la Voie lactée, une petite galaxie appelée Leo I. Cette galaxie naine sphéroïdale est située à une distance d’environ 820 000 années-lumière de nous. Incluse dans le groupe local, elle est considérée comme l’une des galaxies naines les plus éloignées de la Voie lactée.
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Des chercheurs ont mesuré la quantité de matière noire dans la galaxie.
Comme l’indique le communiqué de presse annonçant l’étude, cette galaxie ne semble pas contenir de très grandes quantités de matière noire. Les chercheurs ont découvert ce phénomène en mesurant la densité de la matière noire dans la galaxie, des bords extérieurs au centre, à l’aide d’une technique spéciale. Ils ont mesuré l’attraction gravitationnelle de la matière noire sur les étoiles de la galaxie en fonction de leur vitesse : plus elles se déplacent rapidement, plus la matière noire doit être présente sur leur orbite.
Un trou noir supermassif devrait être au centre.
À l’aide d’un instrument spécial placé sur le télescope Harlan J. Smith de 2,7 mètres de l’observatoire McDonald au Texas, les chercheurs ont obtenu diverses données pour créer un modèle à l’aide du superordinateur du Texas Advanced Computing Center. Le modèle laissait entrevoir une surprise : au centre se trouverait un trou noir supermassif, d’une taille inhabituelle au regard de la taille de la galaxie elle-même.
En fait, le trou noir au centre de Leo I devrait être un peu moins massif que celui au centre de la Voie lactée, sauf que cette dernière est beaucoup plus massive et contient un nombre beaucoup plus important d’étoiles. Le trou noir devrait avoir une masse mesurable en millions de masses solaires.
Une région centrale jusqu’alors inconnue des chercheurs
Le trou noir n’a jamais été découvert auparavant car, comme l’expliquent les chercheurs, les études menées jusqu’à présent n’ont pas pu s’appuyer sur une simulation aussi complexe réalisée avec un superordinateur aussi puissant. En pratique, la région centrale de cette galaxie, la plus dense, était largement inconnue des scientifiques. Lorsque les chercheurs ont calculé la quantité de matière noire dans les orbites des étoiles elles-mêmes, celle-ci semblait énorme. A tel point qu’il doit y avoir un trou noir très massif au centre.
Comment un trou noir aussi massif peut-il se trouver au centre d’une si petite galaxie ?
Ce résultat a surpris les chercheurs : le trou noir au centre de Leo I a une masse presque égale à celle du trou noir au centre de la Voie lactée, un résultat sans précédent qui pourrait réécrire ce que nous savons des trous noirs supermassifs au centre des galaxies.
À l’heure actuelle, les chercheurs ne peuvent pas expliquer pourquoi un trou noir massif de cette taille se trouve dans une petite galaxie sphéroïdale naine. Cette étude ouvre la porte à de nouvelles analyses de cette galaxie, qui est soudainement devenue très intéressante.
