À trois milliards d’années-lumière, un trou noir géant souffle avec une violence presque inimaginable. Son vent cosmique pulvérise un record dans l’ultraviolet.
L’objet s’appelle J2318. Il s’agit d’un quasar, c’est-à-dire le noyau très lumineux d’une galaxie lointaine. Au centre, un trou noir supermassif engloutit de la matière. Sa masse atteint 1,7 milliard de fois celle du Soleil, une valeur élevée, mais pas exceptionnelle pour ce type d’astre.
Autour de ce monstre gravitationnel, un disque d’accrétion rassemble gaz et poussières. La matière y chauffe intensément avant de tomber vers le trou noir. Cette fournaise brille dans plusieurs domaines du spectre électromagnétique. Elle émet aussi assez de lumière pour repousser une partie du gaz vers l’espace malgré l’attraction gravitationnelle immense.
Crédit: ESO
Dans le cas de J2318, ce gaz expulsé atteint 30 % de la vitesse de la lumière. Cela correspond à environ 323 millions de kilomètres par heure. Selon les chercheurs, aucun vent de trou noir aussi rapide n’avait encore été mesuré dans l’ultraviolet.
Sur Terre, le vent naît de différences de pression dans l’atmosphère. Près d’un quasar, rien de tel. Le souffle est poussé par les photons, ces particules de lumière émises en nombre colossal par le disque incandescent.
Ces photons frappent les atomes et les ions du gaz, puis leur transmettent une petite impulsion. Additionnés par milliards de milliards, ces minuscules chocs peuvent produire une accélération extrême. Pourtant, un mystère demeure: une lumière aussi intense devrait arracher les électrons des atomes.
Or les astronomes observent encore des signatures de carbone et de silicium dans le vent de J2318. Pour repérer ces indices, l’équipe a étudié les spectres obtenus par le Sloan Digital Sky Survey. Comme un prisme décompose la lumière du Soleil, ces données révèlent les longueurs d’onde absorbées ou émises par les quasars. Ces empreintes lumineuses ont trahi la présence d’un écoulement ultrarapide. Elles permettent aussi d’estimer sa vitesse.
L’enjeu dépasse le simple record. Ces vents transportent d’énormes quantités d’énergie dans leur galaxie hôte. Ils peuvent chasser le gaz froid, la matière première des nouvelles étoiles. Les trous noirs centraux pourraient donc freiner la naissance stellaire et modifier l’évolution entière des galaxies.
Les simulations numériques incluent déjà ce choc violent entre trou noir et galaxie. Mais les observations restent indispensables pour vérifier ces modèles. Les chercheurs poursuivront donc la chasse aux vents ultrarapides, des galaxies proches jusqu’aux régions les plus lointaines observables.
