Trous noirs supermassifs au centre des galaxies[modifier]

Aujourd’hui, de nombreuses observations montrent qu’à peu près toutes les grosses galaxies possèdent un trou noir supermassif en leur centre. C’est par exemple le cas de notre propre galaxie, la Voie lactée. Les observations les plus significatives de la présence d’un tel trou noir dans notre galaxie sont celles du mouvement orbital desétoiles les plus proches du centre galactique, dans la région appelée Sagittarius A*. Le suivi des trajectoires a permis de mesurer directement la masse du trou noir central : 2,6 ± 0,2 millions de masses solaires1,2. En 2002, des astronomes ont suivi l’étoile S2 dans Sagitarius A*, et ont pu montrer qu’elle s’approchait jusqu’à une distance aussi proche que 17 heures-lumière du trou noircentral3,4,5.
Propriétés[modifier]

Par comparaison avec un trou noir stellaire, la densité moyenne d’un trou noir supermassif peut en fait être très faible (parfois plus faible que celle de l’eau). Cela s’explique par le fait que le rayon de Schwarzschild du trou noir croît corrélativement avec la masse, ce qui induit que la densité décroît selon le carré de la masse : plus le trou noir est grand,plus sa densité moyenne chute, même si sa masse croît sans limite. Autre fait notable, les forces de marées sont négligeables au voisinage de l’horizon des événements d’un trou noir supermassif, car la singularité gravitationnelle centrale en est très éloignée. Ce qui fait qu’un explorateur s’approchant d’un trou noir supermassif ne ressentirait rien de particulier lors de son franchissement del’horizon.
Formation[modifier]

La formation des trous noirs supermassifs est encore fortement débattue puisqu’elle se fait certainement sur de grandes échelles de temps, à comparer à la formation d’un trou noir stellaire lors de l’explosion d’une supernova, produite par une étoile massive, comme une étoile Wolf-Rayet.
L’hypothèse la plus simple de la formation des trous noirs supermassifs estévidemment de commencer par un trou noir stellaire qui ensuite accrétera de la matière sur des milliards d’années. Cette hypothèse a cependant de nombreux défauts, parmi lesquels la nécessité d’une très grande densité d’étoiles pour nourrir continuellement le trou noir. Mais surtout, des observations ont montré l’existence de trous noirs supermassifs à très grands décalages vers le rouge, c’est-à-direau début de l’évolution de l’univers[réf. nécessaire]. Ces trous noirs n’ont ainsi pas eu le temps de se former par simple accrétion d’étoiles. Il est possible que la formation de tels trous noirs soit en fait très rapide au début de la vie de l’univers6,7.
Le satellite Chandra a également permis d’observer au centre de la galaxie NGC 6240 deux trous noirs supermassifs en orbite l’un autour del’autre.
Exemples[modifier]

A 25 000 années-lumière de la terre, le trou noir du centre de la voie lactée possède une masse de 3,7 millions de fois supérieure à celle du soleil8 et un diamètre de 10 minutes-lumière (180 millions de kilomètres)[réf. à confirmer] 9. Au cœur des galaxies de l’univers, les trous noirs « supermassifs » sont compris dans la fourchette d’un million à un milliard de fois lamasse du soleil, tels que :
4C +37.11 dans la constellation de Persée
Abell 400 dans la constellation de la Baleine
HE0450-2958 dans la constellation du Burin
OJ 287 dans la constellation du Cancer
NGC 4261 dans la constellation de la Vierge
Q0906+6930 dans la constellation de la Grande Ourse
Sagittarius A qui constitue le cœur de la voie lactée & A* dans la constellation du SagittaireCGCG 049-033, située à 600 millions d’années-lumière de la terre, a un trou noir estimé à un milliard de masses solaires et a engendré le jet record de particules long de près d’1,5 million d’années-lumière.
M87 dont la direction du jet a été trouvé en 1997 et d’une masse de 6,8 milliards10 de masses solaires située dans un rayon de seulement 10 années-lumière11.
J1148+5251, contenant un…