La plupart des plus vastes trous noirs de l'univers engloutissent des étoiles sans que l'on s'en aperçoive - jusqu'à présent du moins. Une équipe internationale d'astronomes emmenée par des Britanniques vient de rapporter dans la revue Nature avoir découvert une population quasi-insaisissable de trous noirs croissant rapidement et dissimulés derrière des nuages de poussières. Leurs travaux suggèrent que la croissance de la plupart des trous noirs s'opère dans un tel cadre, résolvant par là même une énigme qui intriguait les astronomes depuis des années.
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Les trous noirstrous noirs super-massifs (dont la massemasse est entre 1 million et 1 milliard de fois supérieure à celle d'un trou noir ordinaire) passent par des périodes de croissance exponentielle durant lesquelles nous pouvons les observer sous forme de quasarsquasars dans l'universunivers lointain. Les quasars sont entourés d'un gigantesque anneau de gazgaz et de poussières. On les trouve avant tout au coeur des galaxiesgalaxies lointaines, et ils peuvent absorber chaque année l'équivalent de la masse de plusieurs milliers d'étoilesétoiles. Lorsque les trous noirs centraux aspirent la matièrematière de leurs anneaux de poussières, celle-ci se met à briller avec éclat, faisant des quasars les objets les plus "lumineux" de l'univers. Cette lumièrelumière éclatante nous arrive sous des formes diverses, dont les rayons Xrayons X, la lumière visible et la lumière infrarougeinfrarouge. On pense que les quasars sont les précurseurs des grandes galaxies conventionnelles.

La question du nombre de ces géants cosmiques a déconcerté les astronomesastronomes pendant des années. Emprisonnant la lumière et tout ce qui s'approche de trop près, les trous noirs ne peuvent être observés directement. Les astronomes peuvent déduire leur présence en notant le comportement de la matière située à proximité : le gaz est chauffé à des températures extrêmes et accéléré à une fraction notable de la vitesse de la lumièrevitesse de la lumière juste avant d'être consumé. Ce phénomène dégage des rayons X qui s'échappent du trou noir et témoignent de sa présence. Dans la gamme des rayons X, les quasars surpassent en éclat tout ce qui se trouve dans l'univers. En recensant les bourdonnements de fond en rayons X, il est donc possible de prédire le nombre approximatif total de quasars.

Or ce calcul n'a jamais coïncidé avec les observations antérieurement faites dans la gamme des rayons X et de la lumière visible sur les quasars actuels, dont le nombre est bien plus faible que ce à quoi l'on s'attendait. Comme les quasars peuvent absorber chaque année l'équivalent de la masse d'une dizaine à un millier d'étoiles, ils créent autour d'eux d'immenses nuagesnuages de gaz et de poussières à travers lesquels les astronomes ne peuvent scruter. Les astronomes estiment que les quasars sont entourés d'un anneau de poussières empêchant leur observation depuis la TerreTerre dans plus de la moitié des cas, alors que d'autres sont enfouis dans des galaxies prises dans un rideaurideau de poussières.

"Nous espérions que les études antérieures utilisant les rayons X nous révéleraient quantité de quasars dissimulés: or nous n'en avons pas trouvé trace", déclare le responsable de l'étude, Alejo Martínez-Sansigre du groupe d'astrophysiqueastrophysique de l'université d'Oxford (Royaume-Uni).

Le télescopetélescope Spitzer semble avoir découvert les deux types de quasars manquant à l'appel grâce à des observations menées dans l'infrarouge. Contrairement aux rayons X et à la lumière visible, la lumière infrarouge peut cheminer à travers le gaz et la poussière. Les chercheurs ont trouvé 21 exemples de ces quasars dans une petite portion du ciel. Ils ont été identifiés comme tels par le radiotélescoperadiotélescope VLA (Very Large Array) de l'Observatoire national de radio-astronomie (National RadioRadio Astronomy Observatory - NRAO) situé dans le Nouveau-Mexique (Etats-Unis) et par le télescope William HerschelWilliam Herschel du Conseil britannique de recherche en physiquephysique des particules et en astronomie de La Palma (Espagne). Sur les 21 quasars découverts par SpitzerSpitzer, on pense que dix se situent à l'intérieur de galaxies géantes elliptiques d'un âge assez avancé, et que les autres sont enfermés dans d'épaisses galaxies poussiéreuses qui sont toujours des pouponnières d'étoiles.

En extrapolant la découverte de ces 21 quasars à l'ensemble du ciel, l'équipe estime que le nombre de quasars cachés par la poussière est bien plus important que ceux observables, et que la plupart des trous noirs supermassifstrous noirs supermassifs croissent lors de brèves et puissantes explosions au coeur des galaxies en expansion.

"Cette population récemment découverte est assez vaste pour que le rayonnement X de fond puisse lui être imputé, et nous allons à présent chercher à savoir pourquoi il y a davantage de quasars occultés que de quasars observables", explique le professeur Martínez-Sansigre.