Le Télescope James Webb Confirme l'Existence d'un Trou Noir Supermassif Exilé

Les astronomes viennent d'officialiser la découverte de la toute première supermassive noire trou qui a été expulsée de sa galaxie hôte. Cette confirmation repose sur des données cruciales recueillies par le télescope spatial James Webb (JWST). Cette observation vient consolider les indices initiaux, repérés dès 2023 grâce au télescope Hubble, qui avaient mis en évidence une structure linéaire étendue suggérant le déplacement d'un objet d'une masse considérable.

Cet objet cosmique, véritable vagabond interstellaire, réside au sein d'un système de galaxies annulaires en interaction, baptisé la « Chouette Cosmique ». Ce système se situe à une distance impressionnante d'environ 9 milliards d'années-lumière de notre Terre. Ce trou noir, dont la masse équivaut à dix millions de fois celle de notre Soleil, file à une vitesse stupéfiante d'environ 1000 kilomètres par seconde, soit près de 2,2 millions de miles par heure. Une telle vélocité lui permet de vaincre l'attraction gravitationnelle de sa galaxie d'origine pour s'aventurer dans l'espace intergalactique.

La preuve tangible de cette fuite spectaculaire réside dans deux éléments distincts : une onde de choc en arc de cercle gigantesque (appelée onde de choc de proue ou bow-shock) située en avant du trou noir, et une traînée de gaz incandescent, longue et rectiligne, s'étirant sur quelque 200 000 années-lumière (soit 62 kiloparsecs) derrière lui. La vérification de cette vitesse a été rendue possible par la mesure précise du gradient de vitesse dans le gaz décalé à l'extrémité de cette traînée. Cette mesure révèle une vitesse excédant la vitesse du son sur Terre par un facteur d'environ 3000. Dans les relevés turcs, cet objet porte la désignation RBH-1, avec une estimation de vitesse avoisinant les 954 kilomètres par seconde.

L'équipe de chercheurs, sous la houlette de Peter van Dokkum de l'Université de Yale, a pu valider ces chiffres grâce à l'instrument NIRSpec du JWST. Cet instrument a détecté un changement de vitesse abrupt, de l'ordre de 600 kilomètres par seconde, entre les zones situées juste avant le front de choc et celles situées après. Cette découverte représente une confirmation directe d'une prédiction théorique discutée dans la littérature scientifique depuis cinq décennies : les conséquences des fusions de trous noirs supermassifs. Le mécanisme d'expulsion est attribué à un effet de recul dû aux ondes gravitationnelles (gravitational wave recoil kick), résultant d'une impulsion asymétrique lors de la coalescence de deux de ces monstres gravitationnels.

Actuellement, le trou noir s'est éloigné de sa position initiale d'environ 230 000 années-lumière. Les projections indiquent qu'il continuera sa course dans l'espace intergalactique pendant des milliards d'années. La traînée qu'il laisse derrière lui engendre des ondes de choc qui chauffent et compriment le gaz intergalactique. Ce phénomène pourrait potentiellement déclencher la formation de nouvelles étoiles en aval de l'objet en mouvement. L'observation de cette traînée, dont la taille pourrait être le double du diamètre de notre propre galaxie, la Voie Lactée, offre aux astronomes un nouveau marqueur observationnel précieux pour traquer des trous noirs éjectés similaires lors de futures campagnes d'observation.