Un trou noir supermassif au centre d'un quasar ?

Rien ne s'oppose à l'existence de trous noirstrous noirs de plusieurs millions, voire plusieurs milliards de massesmasses solaires. On connaît plusieurs mécanismes capables de les engendrer qui, dans tous les cas, requièrent simplement une colossale quantité de matièrematière - qu'elle soit sous forme gazeuse ou stellaire - confinée dans une région suffisamment petite pour que seule la gravitationgravitation impose ses conditions.

Vue d'un quasar. © Macro-vectors, Shutterstock

L'endroit le plus naturel pour un grand rassemblement de matière est l'intérieur même des galaxiesgalaxies. Si l'on veut chercher ces trous noirs géants, les noyaux des galaxies actives sont donc les lieux les plus probables.

En haut : vue d’artiste d’un trou noir supermassif absorbant de la matière dans la galaxie RXJ 1242-11. En bas à gauche : photo prise dans les rayons X avec le télescope Chandra. En bas à droite : photo optique prise par l’ESO. © William Crochot, Wikipédia

Trou noir et quasar

Y a-t-il des raisons de penser qu'un trou noir pourrait se trouver au centre d'un quasarquasar, ce qui expliquerait les propriétés étranges et tumultueuses de cet astreastre ? En 1959, en étudiant les noyaux actifs des galaxiesnoyaux actifs des galaxies découvertes par Carl Seyfert, Ludovik Woltjer constata :

• qu'ils ne peuvent excéder 300 années-lumièreannées-lumière de diamètre ;
• qu'ils sont observés dans une galaxie spiralegalaxie spirale sur 100.

Enfin, il calcula que le gazgaz turbulent qui donne naissance aux raies larges est lié au noyau par attraction gravitationnelle d'un corps massif. Ludovik Woltjer en déduisit une masse d'au moins un milliard de masses solaires !

La découverte des quasars quelques années plus tard a largement exacerbé ces conditions en les rendant plus extrêmes encore. Nous savons aujourd'hui que la région ultra-compacte d'un quasar est dix fois plus petite que celle que Ludovik Woltjer avait anticipée, voire parfois 1.000 fois plus petite, soit la dimension du Système solaireSystème solaire.