Le trou noir monstrueux M87 tourne à 80% de la vitesse cosmique maximale — et aspire la matière encore plus vite

Le trou noir monstrueux M87 tourne à 80% de la vitesse cosmique maximale — et aspire la matière encore plus vite

Le trou noir supermassif situé au centre de la galaxie M87 est une véritable bête cosmique. Avec une masse équivalente à 6,5 milliards de fois celle de notre Soleil, il représente l'un des plus grands trous noirs de notre voisinage et a été la première cible du télescope Event Horizon. Une nouvelle analyse des images iconiques de ce trou noir a permis aux scientifiques de déterminer sa vitesse de rotation et son appétit vorace pour la matière environnante.

Les résultats sont stupéfiants. Ce monstre cosmique tourne à environ 80% de la vitesse maximale théoriquement possible dans l'univers. Plus concrètement, le bord intérieur de son disque d'accrétion se déplace à environ 14% de la vitesse de la lumière, soit 42 millions de mètres par seconde. Cette découverte a été faite en étudiant le 'point lumineux' asymétrique visible sur les images originales du trou noir.

Cette luminosité inégale n'est pas qu'un effet visuel. Elle est causée par un phénomène appelé effet Doppler relativiste. La matière du côté du disque se déplaçant vers nous apparaît beaucoup plus brillante que celle s'éloignant. En mesurant cette différence de luminosité, les scientifiques ont pu calculer la vitesse de rotation.

Mais les surprises ne s'arrêtent pas là. En analysant les motifs du champ magnétique autour du trou noir, qui tracent la trajectoire de la matière spiralant vers l'intérieur, les chercheurs ont découvert que cette matière tombe dans le trou noir à environ 70 millions de mètres par seconde, soit 23% de la vitesse de la lumière.

Ces mesures ont permis d'estimer que le trou noir de M87 consomme entre 0,00004 et 0,4 masses solaires de matière par an. Bien que ce chiffre semble impressionnant, il est en réalité modeste pour un trou noir de cette taille, fonctionnant bien en dessous de ce que les scientifiques appellent la 'limite d'Eddington', indiquant une phase relativement calme.

Fait particulièrement important, l'énergie générée par cette matière en chute correspond parfaitement à la puissance du célèbre jet de M87 - ce faisceau de particules projeté à une vitesse proche de celle de la lumière et s'étendant sur des milliers d'années-lumière. Cela confirme que ces jets puissants sont bien alimentés par le processus d'alimentation du trou noir.

Cette étude marque une avancée majeure dans la compréhension des trous noirs supermassifs. Alors que les estimations précédentes de la rotation de M87 variaient entre 0,1 et 0,98, cette nouvelle méthode suggère qu'elle se situe clairement dans la fourchette haute - au moins 0,8 et peut-être très proche du maximum théorique de 0,998.

Alors que nous nous préparons à utiliser des télescopes et des techniques d'imagerie encore plus puissants, le trou noir de M87 restera probablement un laboratoire cosmique pour tester notre compréhension de la gravité, de l'espace-temps et de la physique la plus extrême de l'univers. Chaque nouvelle mesure nous rapproche des réponses aux questions fondamentales sur la façon dont ces monstres cosmiques façonnent les galaxies et influencent peut-être même le destin ultime du cosmos lui-même.