35. Trous noirs supermassifs

Depuis la découverte des quasars et des galaxies actives dans les années 1960, les astronomes savent que des trous noirs géants – des millions ou des milliards de fois plus massifs qu’une étoile – peuvent exister au centre des galaxies. Ces dix dernières années, il est apparu clairement que toutes les galaxies pourraient abriter des trous noirs. Dans la plupart des cas, ils sont en sommeil ; dans certaines circonstances, quand de la matière est canalisée vers eux, ils s’échauffent. C’est ce qui se passe quand nous les voyons comme des quasars.
Il y a plusieurs façons de savoir s’il y a ou non un trou noir au centre d’une galaxie. La première consiste à observer le mouvement des étoiles proches du cœur de la galaxie. Les étoiles d’une galaxie se déplacent autour de son centre de masse, comme les planètes le font autour du Soleil. Leurs orbites respectent les lois de Kepler et les étoiles qui sont près du centre se déplacent plus vite que celles qui s’en trouvent plus éloignées. La vitesse moyenne des étoiles nous indique la masse qui se trouve au centre. Plus la mesure est précise, mieux on connaît la masse et l’étendue de ce qu’entoure l’orbite des étoiles proches.
Les astronomes ont découvert que les étoiles situées tout au centre de la plupart des galaxies se déplacent trop vite pour qu’étoiles, gaz et matière noire suffisent à l’expliquer. On le voit dans le décalage Doppler de leurs raies spectrales. Dans ces rapides mouvements stellaires, des trous noirs géants au cœur des galaxies sont en cause – ils sont des millions ou des milliards de fois plus massifs que le Soleil tout en étant contenus dans une région de la taille de notre système solaire…