Des astronomes ont identifié un trou noir d'une masse stupéfiante de 36 milliards de fois celle de notre Soleil, niché au cœur de la galaxie Cosmic Horseshoe. Cette découverte, publiée en août 2025 dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, place ce trou noir parmi les plus massifs jamais détectés, représentant une masse environ 10 000 fois supérieure à celle du trou noir central de notre Voie Lactée.
La galaxie Cosmic Horseshoe, située à environ 5 milliards d'années-lumière, est une structure cosmique remarquable. Sa masse considérable déforme l'espace-temps, un phénomène connu sous le nom de lentille gravitationnelle, qui courbe la lumière des galaxies plus lointaines pour former un arc ressemblant à un fer à cheval, un anneau d'Einstein presque complet. Cette lentille gravitationnelle a été cruciale pour la détection et la mesure de la masse de ce trou noir ultramassif. Les scientifiques ont employé une approche combinant la lentille gravitationnelle avec l'étude de la cinématique stellaire, c'est-à-dire l'analyse du mouvement des étoiles au sein de la galaxie. Cette méthode, considérée comme la référence pour évaluer la masse des trous noirs, a été étendue à de plus grandes distances grâce à l'effet de lentille, permettant aux chercheurs d'être particulièrement confiants quant à la masse déterminée. Cette observation fournit un indice important sur la manière dont les trous noirs supermassifs atteignent des tailles aussi colossales. La méthode utilisée ouvre la voie à la découverte et à la mesure de masses de trous noirs encore plus extrêmes à travers l'univers.
Il est largement admis que la croissance des trous noirs et celle des galaxies sont intrinsèquement liées, les galaxies canalisant de la matière vers leur centre, alimentant ainsi la formation et la croissance des trous noirs. La galaxie Cosmic Horseshoe elle-même est une « galaxie fossile », représentant l'état final de la fusion de plusieurs galaxies plus petites, il est probable que les trous noirs supermassifs de ces galaxies fusionnées se soient regroupés pour former cet ultramassif trou noir unique. Bien que d'autres trous noirs massifs aient été identifiés, comme TON 618, estimé à environ 40 milliards de masses solaires, la méthode de mesure appliquée à ce nouveau spécimen offre une plus grande certitude quant à sa masse. La recherche continue d'explorer les liens entre la masse des trous noirs et les caractéristiques de leurs galaxies hôtes, afin de mieux comprendre l'évolution cosmique à grande échelle.