Des collisions de galaxies à l’origine des premiers trous noirs

Les trous noirs supermassifs, ces monstres cosmiques, se sont peut-être formés très tôt dans l'histoire de l'univers par collision de galaxies primordiales.

Collision fertile

A l'origine de cette découverte, l'équipe de chercheurs menée par Stelios Kazantzidis, de l'université d'Ohio (USA). Ils publient leurs résultats dans la revue Nature.

Leur nouvelle simulation numérique montre qu'une collision de galaxies primordiales massives génère un gigantesque disque de gaz en rotation. Un disque instable, au cœur duquel se forme un grumeau plus dense. Ce grumeau s'effondre ensuite sur lui-même pour donner naissance à un trou noir 100 millions de fois plus massif que le Soleil. En attirant à lui tout le gaz environnant, il grossit pour atteindre des milliards de masses solaires.

Les trous noirs plus rapides que les galaxies

Jusqu'à présent, les chercheurs pensaient que les trous noirs supermassifs s'étaient formés lentement, par accrétion de gaz au fil de milliards d'années. Mais ces résultats suggèrent qu'ils se sont constitués beaucoup plus rapidement et brutalement.

En mesurant directement la masse des galaxies primordiales et de leur trou noir central, les instruments de nouvelle génération, comme l'observatoire spatial James Webb ou le réseau d'antenne ALMA (Chili), devraient être capable de confirmer ou d'infirmer ce nouveau scénario.

Ci-dessous, une simulation de rencontre entre deux galaxies comportant chacune un trou noir central :

E Martin, le 26 août 2010