Pendant longtemps, les trous noirs étaient perçus comme des curiosités mathématiques dépourvues de preuves observationnelles solides. Ce point de vue a évolué dans les années 1960 avec l'identification de Cygnus X-1, une source de rayons X considérée comme le premier candidat sérieux. Par la suite, les astronomes ont établi que la majorité des grandes galaxies abritent en leur centre des trous noirs supermassifs, dont les propriétés sont étroitement liées à celles de leurs galaxies hôtes.
Comme c'est souvent le cas dans la recherche scientifique, cette compréhension a fait émerger une nouvelle interrogation. Les observations montrent que des trous noirs supermassifs existaient très tôt dans l'histoire cosmique, seulement quelques centaines de millions d'années après le Big Bang. Leur taille et leur croissance rapide remettent en question les modèles traditionnels de formation, qui supposent une évolution lente à partir d'étoiles effondrées.
Représentation d'un trou noir supermassif ayant une masse des milliards de fois celle du Soleil.
Crédit: NASA
Pour élucider ce phénomène, une équipe dirigée par Priyamvada Natarajan a avancé l'idée que les premiers trous noirs puissent se former par effondrement direct de nuages de gaz primordiaux. Ces objets, nommés trous noirs à effondrement direct, posséderaient des masses initiales colossales, leur permettant d'atteindre rapidement des tailles supermassives. Cette proposition théorique aide à expliquer comment des trous noirs de milliards de masses solaires ont pu apparaître si peu de temps après la naissance de l'Univers.
Les prévisions de cette équipe commencent à être vérifiées par des observatoires comme le télescope spatial James Webb et l'observatoire Chandra. Par exemple, UHZ1, observé 470 millions d'années après le Big Bang, héberge un trou noir supermassif en train d'accréter de la matière. Une autre galaxie, surnommée Infinity Galaxy, montre des structures résultant de collisions, avec un trou noir situé au sein d'un vaste réservoir de gaz, ce qui corrobore l'hypothèse de l'effondrement direct.
Ces découvertes permettent d'affiner des idées théoriques émises il y a plus d'une décennie. Nous sommes dans un nouvel âge d'or de l'astrophysique, et nous suivons de prêt dans la rédaction de Techno-Science.net les recherches dans ce domaine.
Le savez-vous ?
Des équations initialement pensées pour décrire les trous noirs se retrouvent dans notre vie quotidienne.
La théorie de la relativité générale d'Albert Einstein décrit comment la matière et l'énergie déforment l'espace-temps. Ce cadre théorique est indispensable pour corriger les décalages temporels des satellites GPS. En orbite, leurs horloges avancent légèrement plus vite en raison d'une gravité terrestre moins intense. Sans ces ajustements précis, nos systèmes de navigation accumuleraient rapidement des erreurs de position considérables.
. Il faut s'imaginer le truc 
: non seulement il faut que la matière vienne de loin pour aller s'écraser sur le trou noir, et il faut qu'elle vienne d'autant plus loin qu'elle suit un circuit plat, et en plus il ne faut pas 
que la matière vienne d'ailleurs, suivant donc la même idée qu'une galaxie plate est alimentée par des flux coplanaires, réfutant toujours plus l'hypothèse d'isotropie/uniformité de la matière 
. Vous allez voir qu'on va nous sortir que la gravitation est à 'géométrie polarisée': vous connaissez l'histoire de la 
. Et bien, on va finir par nous dire que la nappe d'espace-temps, elle est en fait bien 2D, que cette représentation 3D n'est pas bonne aux échelles astrophysiques, ou disons galactiques. A notre échelle, elle est bien 3D, à l'échelle galactique elle serait 2D, et à l'échelle des amas de galaxie, elle redeviendrait 3D
, mais voilà, c'est en gros ce que sont en train de nous raconter les cosmologues 
, et ça n'a bien sûr aucun sens 
ou alors on va nous dérouler le scotch habituel 
, on sait à quel point ils sont friands du boulot qu'ils se donnent à eux-mêmes 
, ma foi c'est sûrement très bien payé, un cosmologue, ou plutôt, surtout, les gros ordis engloutis par leurs équations 
. Cependant, on peut aussi leur souffler à l'oreille 
que, s'ils tiennent à modifier la gravitation 
, ils peuvent aussi suivre une idée qui traine en ce moment sur ce forum 
, à savoir que le modèle cosmologique serait faux (autant que l'hypothèse du redshift (cosmologique) drift négatif 
) et qu'il 'suffit' 
de faire l'hypothèse d'un modèle stationnaire à rayon d'action croissant et gravitation décroissante 
(en supposant donc que le redshift drift est positif 
: la matière se regroupe initialement à l'aide d'une gravitation beaucoup moins négligeable (qu'actuellement, 1E-40x l'électromagnétisme), faisant ainsi exploser 
la limite d'Eddington par le passé (mais on s'en fout, on n'en a plus besoin, sauf 
, sur un temps court, et un flux sortant 
, sur le temps long, c'est toujours mieux de considérer que les phénomènes ne sont pas linéaires 
, pas évident, d'autant plus qu'il va falloir considérer trois phénomènes: injection sphérique 
, éjection centrifuge transverse 
et propulsion par jet axial 
, histoire d'équilibrer les composantes inertielles de l'injection le temps de la détente. Commencerait-on à voir 
ce qui se passe dans les trous noirs? 
), la matière se décontractant globalement depuis, les galaxies étant alors obtenues par centrifugation de leur trou noir central 
. En plus ça résout le mystère de la matière noire les doigts dans le nez 
