A1 Trous noirs cosmologiques

Topique

L'élément central de ce modèle est le trou noir supermassif au centre d'une galaxie.

Les trous noirs supermassifs résident au centre de la quasi-totalité des galaxies massives de l'Univers, et les quasars sont précisément des trous noirs supermassifs qui accrètent de la matière de manière extrêmement active, atteignant ainsi des luminosités parmi les plus élevées jamais observées.

La forte corrélation entre la masse d'un trou noir supermassif et la dispersion des vitesses des étoiles de son bulbe suggère qu'ils ont grandi conjointement, dans une boucle qui se referme autour de la galaxie elle-même : la rétroaction du noyau actif — ses vents, ses jets — régule à son tour la formation d'étoiles dans la galaxie même qui abrite le trou noir, de sorte que la croissance du trou noir finit par réguler la croissance de la galaxie qui, à son tour, a permis sa propre croissance.

Cependant, les quasars les plus distants jamais détectés impliquent des trous noirs supermassifs d'un milliard de masses solaires qui se sont formés lorsque l'Univers avait moins de 700 millions d'années — un taux de croissance qui représente un véritable défi pour les modèles standards de formation des trous noirs. L'imagerie directe de l'ombre projetée par l'horizon des événements de ces trous noirs sur leur environnement a confirmé, pour deux d'entre eux, la géométrie extrême prédite par la relativité générale. Ainsi, du trou noir supermassif qui ouvre cet article à la géométrie extrême confirmée qui le conclut, en passant par les quasars, la boucle de rétroaction avec leur galaxie hôte et le défi posé par les quasars les plus distants, les trous noirs cosmologiques démontrent qu'un seul trou noir supermassif finit par façonner, et être façonné par, la galaxie entière qui l'abrite.

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