Des astronomes ont réalisé des observations sans précédent des disques d’accrétion de trous noirs supermassifs, offrant de nouvelles perspectives sur ces géants cosmiques.
Les trous noirs supermassifs, situés au cœur de nombreuses galaxies, sont l’un des mystères les plus intrigants de l’univers. Leur interaction avec les disques d’accrétion environnants reste un domaine d’étude en plein essor. Les disques d’accrétion, composés de gaz et de poussière agglomérés en une structure circulaire, gravitent autour des trous noirs supermassifs. Ces derniers attirent continuellement la matière du disque vers eux par leur force gravitationnelle, libérant une énorme quantité d’énergie qui se manifeste à travers tout le spectre électromagnétique.
Malgré leur importance pour notre compréhension des trous noirs supermassifs, ces disques d’accrétion posent un défi majeur en matière d’observation. Leur position, souvent à des millions voire des milliards d’années-lumière de la Terre, combinée à leur dimension réduite à l’échelle cosmique, rend leur imagerie directe extrêmement complexe avec les technologies actuelles. De plus, ils sont souvent éclipsés par la luminosité écrasante des objets célestes environnants, rendant leur détection encore plus ardue. Récemment, grâce au télescope Gemini North, une équipe d’astronomes, menée par Denimara Dias dos Santos de l’Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais au Brésil, a détecté des profils à double pic (voir ci-dessous) dans des lignes d’émission infrarouge proche d’une galaxie active, III Zw 002.
Des lignes d’émissions révélatrices et des implications pour de futures recherches
Plutôt que de tenter d’observer directement les disques, les astronomes se sont tournés vers leurs manifestations indirectes dans le spectre électromagnétique. L’une de ces manifestations est le motif des lignes d’émission à double pic. Plus simplement dit, lorsqu’un disque d’accrétion émet de la lumière, certains de ses rayonnements produisent des signatures spécifiques dans le spectre. Ces signatures, ou profils à double pic, sont le résultat de la rotation rapide du disque autour du trou noir, où différentes parties du disque se déplacent à des vitesses différentes par rapport à l’observateur. La détection de ces profils à double pic est donc une indication claire de la présence d’un disque d’accrétion.
En analysant la forme, la largeur et la position de ces pics, les astronomes peuvent en déduire des informations précieuses sur la structure du disque, sa vitesse de rotation, sa température et même sa composition. Ces observations inédites élargissent considérablement le champ d’observation et ouvrent de nouvelles perspectives pour la compréhension des disques d’accrétion et de leur interaction avec les trous noirs supermassifs.