Il y a, dans l’Univers, des structures immenses. Les jets produits par certains trous noirs supermassifs sont de celles-ci. Ceux que des astronomes viennent de découvrir s’étendent sur environ 140 fois le diamètre de la Voie lactée !

Les trous noirs supermassifs sont des monstres de centaines de millions de fois la masse de notre Soleil. Ils attirent à eux des quantités de matière et dans le processus, ils expulsent une partie du gaz sur de grandes distances. Sous la forme de ce que les astronomes appellent des jets qui se forment de part et d’autre du trou noir. La plus grande paire de jets à proximité de la Voie lactée s’étend ainsi sur environ 10 fois le diamètre de notre Galaxie. C’est énorme. Mais ce n’est rien comparé à la paire de jets de trou noir découverte en 2022 par des astronomes du California Institute of Technology (Caltech, États-Unis). Surnommée Alcyoneus – d’après un géant de la mythologie grecque -, celle-ci s’étend sur environ 100 diamètres de Voie lactée.

Aujourd’hui, dans la revue Nature, la même équipe de chercheurs rapporte avoir observé une paire de jets de trou noir qui bat tous ces records. Sa longueur : 23 millions d’années-lumière ! Soit pas moins de 140 fois le diamètre de notre Galaxie. Les astronomes l’ont baptisée Porphyrion – toujours d’après un géant de la mythologie grecque. Ces flux de gaz violents, d’une puissance totale équivalente à des milliers de milliards de soleils, jaillissent d’au-dessus et d’en dessous d’un trou noir supermassif au cœur d’une galaxie de 10 fois la masse de la nôtre et située à 7,5 milliards d’années-lumière de la Terre.

Les jets géants sont nombreux

Mais Porphyrion n’est pas la seule mégastructure découverte par le radiotélescope européen Low Frequency Aray (Lofar). L’instrument en a révélé plus de 10 000 alors que ces paires de jets de trou noir gigantesques étaient jusqu’ici considérées comme rares et comme demeurant généralement plus petites que la plupart de ceux observés lors de cette campagne.

La surprise est d’autant plus grande que les astronomes étudiaient initialement le réseau cosmique de fins filaments qui se tissent entre les galaxies. C’est là qu’ils sont tombés sur quelques-unes de ces gigantesques paires de jets. Alors, ils ont continué à chercher. À l’œil nu, mais aussi grâce à l’aide de scientifiques citoyens et d’outils d’apprentissage automatique.

Les astronomes précisent qu’il n’y a rien de particulier dans l’environnement de ces jets géants qui pourrait les amener à atteindre ces tailles. Ils suggèrent que des événements d’accrétion exceptionnellement longs et stables, mais tout de même courants, puissent permettre aux trous noirs supermassifs de rester actifs sur un milliard d’années et de former de telles structures.

Les jets de trous noirs et leur influence sur l’Univers

Ce que cette découverte enseigne aux scientifiques, c’est que « si des jets lointains peuvent atteindre une telle échelle, alors chaque endroit de l’univers peut avoir été affecté par l’activité des trous noirs à un moment donné du temps cosmique ». Ces paires de jets de trou noir, en diffusant d’énormes quantités de rayons cosmiques, de chaleur, d’atomes lourds et même de champs magnétiques dans tout l’espace entre les galaxies, pourraient ainsi avoir eu une influence plus importante sur la formation des galaxies dans le jeune univers que ce que pensaient les chercheurs. Ils pourraient même avoir répandu le magnétisme qui a permis à la vie de se développer sur Terre.

Cela pourrait être d’autant plus vrai que l’étude citée ici n’a exploré que 15 % du ciel et que Porphyrion est issu d’un trou noir supermassif en mode radiatif. Or, dans l’univers lointain, ce type de trous noirs est loin d’être rare. De quoi faire penser aux astronomes que ces 10 000 jets gigantesques qu’ils ont découverts ne sont que « le sommet de l’iceberg ».

Par FUTURA