De nombreuses petites galaxies n'ont pas de trou noir central ^{CEFR B2}

Une étude menée par l'Université du Michigan et des coauteurs de plus d'une douzaine d'institutions remet en question l'idée que presque toutes les galaxies massives abritent un trou noir supermassif. Les chercheurs ont exploité plus de 20 ans d'observations de l'Observatoire à rayons X Chandra, en analysant un échantillon de plus de 1 600 galaxies, du type très massif jusqu'aux galaxies naines.

Les auteurs trouvent qu'environ 30 % seulement des galaxies naines contiennent probablement un trou noir supermassif, tandis que plus de 90 % des galaxies massives semblables à la Voie lactée en possèdent un. De nombreuses galaxies massives montrent des sources X lumineuses en leur centre, un signe clair du réchauffement de la matière qui tombe sur un trou noir. Les petites galaxies, avec une masse inférieure à 3 milliards de soleils, manquent en général de ces signaux X sans équivoque (la Voie lactée a une masse d'environ 60 milliards de soleils).

Les chercheurs ont envisagé deux explications : soit les trous noirs des petites galaxies sont si faibles qu'ils échappent à la détection, soit ces galaxies n'ont pas de trou noir central. Ils concluent que les deux facteurs jouent un rôle : la faiblesse des petits trous noirs réduit leur émission en rayons X, mais ce seul effet n'explique pas tout le déficit observé. L'équipe estime que de nombreuses petites galaxies manquent effectivement d'un trou noir central, ce qui appuie l'hypothèse d'une formation initiale déjà massive à partir de l'effondrement de vastes nuages de gaz plutôt qu'une croissance uniquement à partir de petits trous noirs issus d'étoiles massives. Des tests futurs pourraient venir du Laser Interferometer Space Antenna, mission conjointe de la NASA et de l'Agence spatiale européenne prévue pour 2035, même si des incertitudes de financement pourraient affecter ces travaux de suivi.