Il n’y a aucune raison de paniquer. La scène se joue à des centaines de millions d’années-lumière de la Terre. Un trou noir supermassif qui se déplace à plus de 175.000 km/h. Pour les astronomes, c’est la confirmation d’une hypothèse formulée de longue date. Reste à expliquer l’origine du phénomène.

« Ils sont tellement lourds qu'il est forcément difficile de les mettre en mouvementmouvement. Ainsi la plupart d'entre eux se contentent de rester sagement à leur place. Mais certains se déplacent », raconte Dominic Pesce, astronome à l'université de Harvard (États-Unis), dans un communiqué. Ils, ce sont les trous noirs supermassifs. Et sur la balance, ils affichent en effet plusieurs millions de fois la massemasse de notre SoleilSoleil.

Après cinq années à comparer méthodiquement les vitessesvitesses de trous noirs supermassifs et celles de leurs galaxiesgalaxies hôtes, les chercheurs viennent enfin d'en prendre un en flagrant délit d'errance dans l'espace. Celui de trois millions de fois la masse de notre étoileétoile et qui se trouve au cœur d'une galaxie nommée J0437+2456. Une galaxie située à quelque 230 millions d’années-lumière de notre Terre.

Comprendre le phénomène

Pour en arriver à cette conclusion, les chercheurs ont étudié des trous noirs supermassifs contenant de l'eau dans leur disque d’accrétion -- ces structures en spirale aspirées vers l'intérieur du trou noir. Car en tournant, celle-ci émet un rayonnement caractéristique. Les physiciensphysiciens parlent de masermaser pour désigner ce type de source naturelle qui peut aider à mesurer très précisément la vitesse d'un trou noir à l'aide d'une technique appelée interférométrieinterférométrie à très longue base - very long basline interferometry, soit VLBIVLBI.

Selon des chercheurs de l’université de Harvard (États-Unis), la galaxie J0437+2456 abrite un trou noir supermassif en mouvement. © <em>Sloan Digital Sky Survey</em>
Selon des chercheurs de l’université de Harvard (États-Unis), la galaxie J0437+2456 abrite un trou noir supermassif en mouvement. © Sloan Digital Sky Survey

Sur les dix trous noirs supermassifs étudiés, seulement un a montré des signes de mouvement -- une vitesse différente de celle de sa galaxie hôte. À plus de 175.000 km/h tout de même. Et les chercheurs émettent deux hypothèses pour expliquer le phénomène : une collision entre deux trous noirs supermassifs ou l'existence d'un système binaire. « Ce trou noir pourrait être l'une des composantes de la paire, l'autre restant pour l'heure cachée à nos observations », précise Dominic Pesce. Mais d'autres observations seront nécessaires pour le confirmer.