Une petite galaxie voisine appelée Segue 1 a révélé un secret surprenant : un trou noir supermassif se cache en son centre. Cette découverte est importante car elle suggère que les trous noirs pourraient jouer un rôle plus important qu’on ne le pensait dans la formation des galaxies et dans l’observation de la matière noire.
La découverte inattendue
Segue 1 est une galaxie naine, un compagnon exceptionnellement petit et faible de notre propre Voie Lactée. Elle ne contient qu’environ 1 000 étoiles, un nombre infime comparé aux centaines de milliards que compte la Voie lactée. Initialement, les scientifiques pensaient que la faible densité stellaire et la stabilité gravitationnelle de Segue 1 s’expliquaient par la présence abondante de matière noire – une substance mystérieuse et invisible qui exerce une force gravitationnelle mais n’interagit pas avec la lumière.
Repenser le rôle de la matière noire
La théorie dominante est que les galaxies plus petites comme Segue 1 ont besoin d’une gravité supplémentaire, fournie par la matière noire, pour maintenir leur cohésion. Cependant, de récentes simulations informatiques réalisées par Nathaniel Lujan et ses collègues de l’Université du Texas à San Antonio ont remis en question cette hypothèse. Leurs modèles ont été conçus pour tester le rôle de la matière noire dans Segue 1, mais ils n’ont jamais réussi à produire une bonne adéquation avec les données observées.
« J’utilisais des centaines de milliers de modèles et je ne trouvais rien qui me convenait », explique Lujan. “Et puis finalement, j’ai décidé de jouer avec la masse du trou noir et tout d’un coup, ça a commencé à fonctionner.”
Les simulations qui correspondaient aux observations incluaient un trou noir d’une masse stupéfiante – environ 450 000 fois celle de notre soleil. Il s’agit d’un trou noir vraiment énorme pour une si petite galaxie, éclipsant toutes ses étoiles réunies.
La croissance rapide d’un trou noir
La découverte est particulièrement déconcertante si l’on considère l’âge des étoiles de Segue 1. Ils se sont formés relativement rapidement, environ 400 millions d’années seulement après le Big Bang – un temps incroyablement court pour qu’un trou noir de cette taille atteigne une masse aussi colossale. De plus, l’attraction gravitationnelle de la Voie lactée a probablement éliminé une grande partie du gaz et de la poussière qui auraient pu alimenter le trou noir au cours de ses premières étapes.
Implications pour la formation des galaxies
Cette découverte ouvre de nouvelles questions sur la façon dont les galaxies et les trous noirs se forment et évoluent. Il suggère :
- Plus de trous noirs qu’on ne le pensait : Cela pourrait impliquer que les trous noirs supermassifs sont plus courants dans l’univers primitif qu’on ne le pensait auparavant.
- Le rôle de la matière noire réévalué : Si davantage de galaxies naines hébergent des trous noirs de même masse, elles pourraient contribuer de manière significative aux forces gravitationnelles actuellement attribuées à la matière noire.
Bien que Segue 1 fournisse des preuves irréfutables, il est crucial de déterminer si elle est représentative d’autres galaxies naines. La communauté scientifique doit désormais consacrer ses efforts à la recherche de trous noirs supermassifs dans les petites galaxies afin d’affiner notre compréhension des composants fondamentaux de l’univers. Cette découverte souligne que notre compréhension de la matière noire et de la formation des galaxies est encore en évolution et que des découvertes inattendues peuvent radicalement remodeler nos modèles.
Cela signifie probablement qu’il y a plus de trous noirs supermassifs qu’on ne le pensait.
