Des scientifiques découvrent que des trous noirs s'alimentent grâce à du gaz qui a mis au moins 100 000 ans à refroidir

Une pluie de gaz froids intergalactiques avalés brutalement par un trou noir. C'est ce qu'a pu observer pour la première fois une équipe internationale d'astronomes, rapporte Nature (en anglais), jeudi 9 juin. Ce trou noir, dont la masse est d'environ 300 millions de fois celle du Soleil, se trouve au centre d'une galaxie à un milliard d'années-lumière de la Terre. Ces observations ont pu être réalisées grâce au puissant radiotélescope ALMA, situé sur le très haut plateau aride de l'Atacama, au Chili. Francetv info revient sur cette découverte.

Au fait, c'est quoi un trou noir ?

Un trou noir se caractérise par un champ gravitationnel – c'est-à-dire un champ de force qui attire la matière vers son centre – extrêmement intense. Si intense que même la lumière ne peut s'en échapper.

C'est une masse ultracompacte, en mouvement, évolutive et en rotation. Il y en a de différentes tailles : des supermassifs, que l'on trouve généralement au centre des galaxies, et de plus petits. Le trou noir étudié par l'équipe scientifique internationale est un trou noir supermassif. 

Un trou noir exerce une attraction très forte et absorbe tout ce qui passe trop près de lui. En revanche, les scientifiques n'ont aucune idée de ce qui arrive aux objets qui sont aspirés en son centre.

D'où vient ce gaz froid ?

C'est justement la grande découverte des astronomes. "Au centre de la galaxie se dégage du gaz chaud, à 10 millions de degrés centigrades, explique à francetv info Françoise Combes, astronome à l'Observatoire de Paris et coauteure de l'étude. Le gaz se refroidit ensuite à 20°C voire 10°C, se condense en nuage et alimente le trou noir."

C'est donc ce refroidissement qui permet au gaz d'être aspiré, car "le gaz froid perd sa pression et tombe", précise Françoise Combes. Le processus de refroidissement peut-être long. "Cela peut prendre 100 000 ans, même si ce n'est pas énorme à une échelle de l'astrophysique, et cela peut aller jusqu'à des millions d'années", ajoute la spécialiste. Un artiste a modélisé le phénomène à partir des observations des scientifiques.

Mais que nous apprend ce gaz froid ?

Tous les mystères ne sont pas résolus. "Nous ne savons pas s'il n'y a qu'une partie de ce repas de gaz froid qui va finalement tomber dans le trou noir", relève Megan Urry, de l'université de Yale (Etats-Unis).

"Il est vraisemblable que ces gaz moléculaires vont aussi alimenter la formation d'étoiles, souligne Françoise Combes. Ces gaz froids bâtiraient la galaxie en même temps que le trou noir."

Et ce réservoir de gaz n'est pas près de se tarir. "C'est un très grand réservoir. S'il y a un million de masses solaires qui tombent, il reste des milliards de masses solaires", explique l'astronome.