CNRS : une nouvelle « balance » pour peser les trous noirs super massifs lointains

Généralement, les chercheurs estiment « la masse des trous noirs super-massifs situés au cœur des galaxies en observant le mouvement d'étoiles ou de gaz tournant autour : schématiquement, plus ils tournent vite, plus le trou noir est massif », explique le Centre national de la recherche scientifique.

Problème, cette technique ne marche pas pour les galaxies lointaines, trop peu visibles : « Les astrophysiciens mesurent alors plutôt le temps séparant l'émission de lumière depuis l'environnement immédiat du trou noir et sa réverbération par les nuages de gaz, pour en déduire la taille de la structure de gaz et, de là, la masse du trou noir. C'est la méthode dite de "cartographie de réverbération" ».

Des chercheurs du CNRS, des observatoires de Paris et de la Côte d'Azur ont utilisé une nouvelle méthode (publiée dans Nature), l'interférométrie : « l'instrument Gravity [du Very Large Telescope, ndlr] combine la lumière reçue par les quatre télescopes du VLT, au Chili. Équivalente à un télescope de 130 mètres de diamètre, cette combinaison offre aux astronomes un gain énorme en résolution spatiale puisqu'elle permettrait par exemple de déceler une pièce de 1 euro posée sur la Lune ».

Ils ont ainsi pu « peser » le quasar 3C 273 se trouvant au cœur d'une galaxie à 2,5 milliards d'années-lumière. « La masse estimée grâce à Gravity, environ 300 millions de masses solaires, est conforme aux mesures antérieures obtenues par cartographie de réverbération, mais avec une précision 100 fois meilleure », explique le CNRS.

Gravity valide donc la méthode de cartographie par réverbération, tout en proposant une alternative bien plus précise.