Premiers trous noirs jumeaux jamais observés en orbite dans Mrk 501
Tobiloba OdejinmiPar Tobiloba Odejinmi
Éducation
8 mai 2026 • 8:29 AM
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Source: Pexels
L'Essentiel
Des astronomes dirigés par Silke Britzen ont découvert la première paire confirmée de supermassive black holes orbitant l'un autour de l'autre dans la galaxie Markarian 501, révélée par des jets de particules doubles suivis sur 20 ans de données radio. Masses comprises entre 100 millions et 1 milliard de solar masses, séparées par 250-540 AU, avec des jets orbitant tous les 121 jours. Ce système promet une détection future d'ondes gravitationnelles via pulsar timing arrays alors qu'ils spiralent vers la fusion, faisant avancer les études sur l'évolution des galaxies.
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Tobiloba Odejinmi
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Les astronomes découvrent la première paire de trous noirs supermassifs sur le point de fusionner
Les astronomes ont découvert ce qui pourrait être la première paire de trous noirs supermassifs sur le point de fusionner. Cette découverte rare, publiée dans le Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, offre une opportunité sans précédent d'assister à l'un des événements les plus puissants de l'univers : la fusion de deux trous noirs. La découverte approfondit notre compréhension des trous noirs et fournit des aperçus sur l'évolution des galaxies, avec le potentiel d'observer des ondes gravitationnelles alors que les trous noirs s'approchent en spirale de la collision.
Illustration conceptuelle de la paire de trous noirs en orbite dans Markarian 501 (Crédit : Iceberg San via Pexels)
Découverte du système binaire de trous noirs dans Markarian 501
Une équipe dirigée par Silke Britzen du Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR) à Bonn a identifié deux trous noirs supermassifs en orbite l'un autour de l'autre dans la galaxie Markarian 501. L'étude utilise des décennies de données radio à haute résolution pour révéler deux jets de particules puissants au centre de la galaxie. Ces trous noirs ont des masses comprises entre 100 millions et un milliard de fois celle du Soleil et sont séparés par environ 250 à 540 fois la distance Terre-Soleil.
Les jets révèlent le trou noir caché
Un seul jet dirigé vers la Terre en provenance de Markarian 501 a été observé pendant des années. L'analyse de plus de 20 ans de données sur diverses fréquences radio a détecté un second jet se déplaçant dans une direction différente. Ce second jet, provenant du second trou noir supermassif, est devenu visible au fil du temps et se déplace dans le sens antihoraire autour du plus grand trou noir, effectuant une orbite complète tous les 121 jours.
« Nous l'avons cherché si longtemps, et puis cela a été une complète surprise de pouvoir non seulement voir un second jet, mais même suivre son mouvement », déclare Britzen.
La danse dynamique des trous noirs
Les trous noirs orbitent l'un autour de l'autre, faisant osciller leurs jets alors que le plan orbital se déplace. « Évaluer les données donnait l'impression d'être sur un navire. L'ensemble du système de jets est en mouvement. Un système de deux trous noirs peut expliquer cela : le plan orbital oscille », explique Britzen. Cela offre un aperçu rare de la dynamique des trous noirs supermassifs au bord de la fusion.
Impression d'artiste de la danse orbitale des trous noirs affectant les directions des jets (Crédit : 3D Render via Pexels)
Future : Ondes gravitationnelles de la fusion
Tandis que les trous noirs s'approchent en spirale et fusionnent, ils produiront des ondes gravitationnelles détectables par les tableaux de timing des pulsars (PTAs). « Si des ondes gravitationnelles sont détectées, nous pourrions même voir leur fréquence augmenter régulièrement alors que les deux géants s'approchent en spirale de la collision, offrant une chance rare d'observer une fusion de trous noirs supermassifs se dérouler », déclare le co-auteur Héctor Olivares. En savoir plus sur la recherche de la NASA sur les trous noirs.
