Les trous noirs supermassifs pourraient être bien plus nombreux et encore plus massifs

La masse colossale des trous noirs supermassifs, ces géants au cœur des grandes galaxies, est une énigme. Joseph Simon, chercheur postdoctoral à l’Université du Colorado à Boulder, consacre sa carrière à l’étude de ces monstres cosmiques. Le trou noir au centre de notre galaxie, Sagittarius A*, est plus de 4 millions de fois plus massif que le Soleil. Il existe au centre d’autres galaxies des trous noirs encore plus gros, des milliards de fois plus massifs que notre Soleil. Par le biais de simulations informatiques, Joseph Simon a cherché à prédire la répartition et la masse des plus grands trous noirs de l’Univers, une notion mathématique connue sous le nom de « fonction de masse du trou noir ».

Les résultats suggèrent que ces géants étaient certainement beaucoup plus massifs qu’on ne le pensait il y a plusieurs milliards d’années. Cette découverte pourrait aider à élucider les forces qui ont façonné des objets comme Sagittarius A* lorsqu’ils sont passés de petits trous noirs à géants.

Joseph Simon fait également partie du projet NANOGrav (North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves), qui cherche à détecter les ondesgravitationnelles, ces ondulations de l’espace-temps qui traversent l’Univers en permanence. Ces ondes gravitationnelles sont générées entre autres lorsque deux trous noirs supermassifs se rencontrent et fusionnent, déformant littéralement le tissu de l’Univers.

Pour comprendre ce phénomène, il est nécessaire de connaître la masse réelle des trous noirs supermassifs. En effet, des trous noirs plus massifs produisent des ondes gravitationnelles plus importantes. Cependant, la mesure de la masse des trous noirs dans les galaxies lointaines demeure jusqu’à présent inconnue.

Dans ses recherches, Joseph Simon a utilisé des informations sur des centaines de milliers de galaxies, certaines datant de plusieurs milliards d’années, pour estimer la masse de leur trou noir supermassif. En utilisant des modèles informatiques, il a simulé l’impact de ces masses sur le fond d’ondes gravitationnelles que ces galaxies pourraient créer et dans lequel nous baignons tous. Ses résultats révèlent une variété surprenante des masses des trous noirs supermassifs dans l’Univers datant d’environ 4 milliards d’années. Il a également constaté une quantité plus importante de grandes galaxies que ce que prévoyaient certaines études antérieures. Ces résultats suggèrent que les trous noirs pourraient avoir grandi plus rapidement qu’on ne le pensait jusqu’à maintenant.

Joseph Simon espère maintenant explorer l’étendue complète des trous noirs en remontant encore plus loin dans le temps.