- 26/05/2025
Les trous noirs fascinent, mais certains dépassent l’imagination. Des millions, parfois des milliards de fois la masse du Soleil. On les appelle supermassifs ou même hypermassifs, et ils sont tapis au cœur des galaxies. Y compris la nôtre.
Mais d’où viennent-ils ? Comment peuvent-ils grandir aussi vite, aussi tôt dans l’histoire de l’univers ? Et pourquoi certains semblent totalement invisibles alors qu’ils devraient briller comme mille soleils ?
Récemment, les astronomes ont repéré quelque chose d’étrange près de la galaxie M83 : une émission de néon hautement ionisé, détectée grâce au télescope spatial James Webb. Un signal rare, extrêmement énergétique… et qui pourrait bien trahir la présence d’un trou noir géant caché, jamais détecté jusqu’ici.
On plonge dans ce mystère : ce que l’on sait aujourd’hui des trous noirs supermassifs, les plus gros jamais découverts comme TON 618, les hypothèses sur leur formation (accrétion, effondrement direct, fusion d’amas), et les méthodes pour les traquer à des milliards d’années-lumière.
Et puis il y a la question que tout le monde se pose : combien d’entre eux nous échappent encore ? Cachés dans la poussière, silencieux, mais bien là…
Mais d’où viennent-ils ? Comment peuvent-ils grandir aussi vite, aussi tôt dans l’histoire de l’univers ? Et pourquoi certains semblent totalement invisibles alors qu’ils devraient briller comme mille soleils ?
Récemment, les astronomes ont repéré quelque chose d’étrange près de la galaxie M83 : une émission de néon hautement ionisé, détectée grâce au télescope spatial James Webb. Un signal rare, extrêmement énergétique… et qui pourrait bien trahir la présence d’un trou noir géant caché, jamais détecté jusqu’ici.
On plonge dans ce mystère : ce que l’on sait aujourd’hui des trous noirs supermassifs, les plus gros jamais découverts comme TON 618, les hypothèses sur leur formation (accrétion, effondrement direct, fusion d’amas), et les méthodes pour les traquer à des milliards d’années-lumière.
Et puis il y a la question que tout le monde se pose : combien d’entre eux nous échappent encore ? Cachés dans la poussière, silencieux, mais bien là…
Catégorie
✨
PersonnesTranscription
00:00Un trou noir. Rien que le nom, ça évoque quelque chose d'insondable, d'invisible.
00:04Un objet qui attrape tout, même la lumière.
00:07Et pourtant, ce n'est pas un concept de science-fiction.
00:09C'est bien une réalité. Une réalité de l'univers.
00:12On en connaît plusieurs types aujourd'hui.
00:14Certains sont petits, mais incroyablement denses.
00:18Ceux-là, on pense qu'ils naissent quand une étoile massive arrive en fin de vie.
00:21Elle explose. Et ce qu'il reste, ce furent effondré, devient un trou noir.
00:25On les appelle les trous noirs stellaires.
00:27Ils sont plutôt communs, si on peut dire ça.
00:29On en trouve partout dans la galaxie.
00:31Ils font quelquefois la masse du Soleil.
00:33Parfois, 10, 20, 100 fois plus.
00:35Mais il y a aussi des trous noirs un petit peu plus exotiques.
00:38Il y a ceux qu'on appelle les trous noirs intermédiaires.
00:41Ceux-là, on a eu du mal à prouver qu'ils existaient vraiment.
00:43Trop gros pour devenir une étoile, trop petits pour dominer une galaxie.
00:47Et pourtant, quelques indices commencent à apparaître.
00:50Et puis, il y a les géants, les monstres, les supermassifs.
00:54Ceux-là, c'est une autre histoire.
00:56On parle de millions, parfois de milliards de fois la masse de notre Soleil.
00:59Des objets colossaux.
01:01Et ils sont là.
01:02Tapis au cœur des galaxies.
01:03Même la nôtre.
01:04Au cœur de la Voie Lactée, il y en a un.
01:06On l'a même photographié récemment.
01:08Il s'appelle Sagittarius à étoiles.
01:10Mais ce qui reste un mystère, c'est leur origine.
01:12D'où viennent-ils ?
01:14Comment peuvent-ils devenir aussi massifs ?
01:16Ou s'ils sont apparus très tôt, déjà énormes, dans les premières époques de l'univers ?
01:20Et c'est là que les choses deviennent vraiment intéressantes.
01:22On va parler aujourd'hui des plus gros trous noirs de l'univers.
01:26Salut tout le monde, bienvenue dans cette toute nouvelle vidéo, encore sur les trous noirs aujourd'hui.
01:30Mais voilà, j'adore parler des trous noirs, c'est ma chaîne, je sais ce que je veux.
01:33Et je pense que si vous regardez cette vidéo, c'est que vous adorez aussi le sujet.
01:36Donc voilà, j'essaie de trouver d'autres vidéos, d'autres alternatives, dire des choses que j'ai pas encore dites, pour que ce soit cool, quoi.
01:43Et cette vidéo, je la dédicace à Hermès.
01:45Hermès, c'est quelqu'un qui a rejoint la chaîne récemment, et merci beaucoup de l'avoir rejoint.
01:49De mon côté, ça m'aide beaucoup, et vous, ça vous permet de bénéficier d'avantages exclusifs sur cette chaîne,
01:53comme par exemple, voir les vidéos en avant-première.
01:56Enfin, du moins, certaines.
01:56Par exemple, la vidéo sur la théorie des cordes était disponible pendant trois semaines avant sa sortie, pour les membres.
02:01Alors juste avant qu'on commence, j'ai vraiment une question qui est hyper importante pour moi.
02:05Est-ce que vous pourriez me dire, pourquoi vous avez décidé de regarder cette vidéo-là ?
02:08Est-ce que c'est parce que la thématique vous intéressez ?
02:10Est-ce que c'est parce que vous cliquez aveuglément sur mes vidéos ?
02:13Enfin, vraiment, j'ai besoin de savoir.
02:14Moi, ça m'aide beaucoup pour savoir les sujets qui vous intéressent.
02:17Répondez vraiment à cette question en commentaire, c'est vraiment important,
02:19puisque de mon côté, ça m'aide beaucoup, ça me permet de me développer,
02:22et ça me permet surtout de comprendre, de vous comprendre.
02:24Et puis en plus, j'aime bien vous lire en commentaire, donc ça, c'est cool.
02:26Sur ce, merci à tous ceux qui rejoignent la chaîne,
02:28merci à ceux qui rejoignent le canal Les Zébronautes sur Facebook et Instagram.
02:32Les QR codes sont ici, ou sinon les liens d'invitation sont en description.
02:36Je vous embête pas de plus, on est parti.
02:40Plus on étudie ces trous noirs supermassifs,
02:45et plus on se rend compte qu'ils jouent un rôle clé.
02:47Pas juste en étant là, au centre des galaxies,
02:49mais en influençant leur évolution, leur structure, leur destin.
02:53Alors, comprendre les trous noirs, c'est pas juste comprendre des objets étranges.
02:57C'est peut-être comprendre tout le fonctionnement de l'univers.
03:00Comme je l'ai dit plus tôt, quand on parle de trous noirs,
03:02on pense souvent à des objets bizarres, complexes et fascinants,
03:06qui avalent tout ce qui passe à leur portée, lumière comprise.
03:08Mais avant d'en arriver au monstre supermassif caché au cœur des galaxies,
03:12il faut revenir à la base.
03:14Comprendre comment naît un trou noir.
03:15Et le point de départ, c'est l'étoile.
03:17Plus précisément, une étoile massive.
03:19Parce que toutes les étoiles ne deviennent pas des trous noirs.
03:21La plupart, comme notre soleil,
03:23finiront tranquillement leur vie en naine blanche,
03:26après avoir gonflé en géante rouge.
03:29Mais les plus grosses, celles qui font plus de 20 à 30 fois la masse du soleil,
03:33ont une destinée beaucoup plus violente.
03:34A la fin de leur vie, ces étoiles massives ont un cœur composé essentiellement de fer.
03:38Et le fer, c'est un peu comme ce qui marque la fin de vie d'une étoile,
03:41du point de vue de la fusion nucléaire.
03:43Tu peux plus rien en tirer.
03:44Fusionner du fer coûte plus d'énergie que ça n'en rapporte.
03:48Et donc, le cœur s'effondre brutalement sur lui-même.
03:50C'est l'effondrement gravitationnel.
03:52La matière chute vers le centre.
03:53Les couches extérieures de l'étoile rebondissent sur ce cœur,
03:56en train de s'écraser.
03:57Et ça produit une supernova.
03:59Une des explosions les plus puissantes de l'univers.
04:00Et ce qu'il reste au centre, après cette explosion, ça dépend de la masse.
04:04Si c'est pas trop lourd, le cœur devient une étoile à neutrons.
04:08Mais si la masse dépasse un certain seuil, rien ne peut arrêter l'effondrement.
04:11La pression, la force nucléaire, même les particules elles-mêmes, tout cède.
04:16Et là, tu obtiens un trou noir stellaire.
04:18Un objet si dense que même la lumière ne peut s'en échapper.
04:21Un point de non-retour se forme.
04:23L'horizon des événements.
04:24Et toute l'information, toute la matière, tout disparaît derrière ce mur.
04:27Les trous noirs stellaires, donc, ce sont les petits de la famille.
04:30Il faut entre quelques masses solaires à une trentaine, parfois plus si deux étoiles se sont fusionnées avant,
04:35ou si on est dans un environnement particulier.
04:37Et ce sont ces trous noirs-là que les interféromètres comme Ligo et Virgo détectent lorsqu'ils fusionnent,
04:43en produisant des ondes gravitationnelles.
04:44Et même si ces objets sont déjà incroyables,
04:47ils n'ont rien à voir avec les trous noirs supermassifs, qu'on trouve au centre des galaxies.
04:51Là, on parle de masses qui vont à quelques millions, à plusieurs dizaines de milliards de masses solaires.
04:56Parce qu'on sait comment faire un trou noir de quelques masses solaires.
04:59Mais comment on fabrique un trou noir d'un milliard de masses solaires ?
05:02Et surtout, comment on en trouve déjà formé dans un univers
05:04qui n'a que quelques centaines de millions d'années après le Big Bang ?
05:08C'est une vraie énigme pour l'astrophysique moderne.
05:10Alors, plusieurs scénarios ont été proposés.
05:12Le premier, c'est celui de l'accrétion progressive.
05:16L'idée, c'est que tu pars d'un trou noir stellaire,
05:18et qu'au fil des centaines de millions d'années, voire milliards,
05:21il engloutit du gaz, de la poussière, des étoiles entières,
05:24et grossit petit à petit.
05:26Le problème, c'est que ce processus est relativement lent.
05:29Et il est limité par un truc qu'on appelle la limite d'Eddington.
05:32En gros, quand un trou noir grossit trop vite,
05:35le rayonnement qu'il produit en chauffant la matière autour de lui
05:37finit par repousser cette matière.
05:40Il y a donc un genre de limite de croissance.
05:43Et cette limite rend difficile l'explication de certains quasars hypermassifs
05:46qu'on observe très tôt dans l'univers.
05:48Alors, on a une autre hypothèse qui a été imaginée.
05:51Celle du gros embryon.
05:53Plutôt que de commencer petit,
05:54peut-être que certains trous noirs sont nés déjà gros.
05:57Comment ?
05:58Eh bien, si dans l'univers primordial,
05:59donc dans l'univers au tout début,
06:01un nuage de gaz extrêmement massif s'effondre directement,
06:05sans passer par l'étape de la formation d'étoiles.
06:07Il pourrait donner naissance à un trou noir de 100 000,
06:10à un million de masse solaire.
06:11On appelle ça la formation directe.
06:13Et dans certains modèles,
06:14ça peut se produire dans des environnements très particuliers.
06:17Pas de métaux, pas de fragmentation de nuages,
06:19un refroidissement minimal.
06:20Un scénario rare,
06:22mais possible.
06:23Et puis,
06:23il y a l'hypothèse des amas d'étoiles ultra-denses.
06:26Imagine une région de l'univers,
06:27où des milliers d'étoiles très massives naissent en même temps,
06:31dans un volume minuscule.
06:32Ces étoiles finissent leur vie très vite,
06:34en quelques millions d'années,
06:35et laissent des trous noirs.
06:36Et si ces trous noirs fusionnent en train à grande vitesse,
06:39tu peux produire un noyau compact,
06:40qui devient un trou noir intermédiaire,
06:42puis supermassif.
06:43Dans tous les cas,
06:44aucun de ces scénarios ne fait l'unanimité.
06:46Et c'est sans doute un mélange de plusieurs mécanismes
06:48qui a permis à ces trous noirs géants
06:50de naître et de croître aussi vite.
06:53Sagittarius à étoile,
06:54le trou noir au centre de notre galaxie,
06:56pèse environ 4 millions de fois la masse du Soleil.
06:59De l'autre côté de l'échelle,
07:00on a tonne 618,
07:02l'un des plus gros trous noirs connus à ce jour,
07:05avec une masse estimée à 66 milliards de masse solaire.
07:08Rien que ça.
07:08Et vu leur masse gigantesque,
07:10elles n'ont plus grand chose à voir avec leurs cousins stellaires.
07:13Déjà,
07:13leur champ gravitationnel est plus vaste,
07:15plus attendu.
07:16Mais surtout,
07:17leurs effets de marie sont étonnamment faibles.
07:20Parce que oui, paradoxalement,
07:22il est plus facile de tomber dans un trou noir supermassif
07:24que dans un trou noir stellaire.
07:26Du moins,
07:27sans se faire déchiqueter en morceaux.
07:28Dans un trou noir stellaire,
07:29les différences d'attraction gravitationnelle
07:31entre votre tête et vos pieds
07:33sont si extrêmes que vous seriez spaghettifié,
07:36étiré jusqu'à faire un atome d'épaisseur.
07:38Et ce,
07:39bien avant d'atteindre l'horizon des événements.
07:41Mais,
07:41dans un trou noir supermassif,
07:43l'horizon est tellement loin de la singularité centrale,
07:45donc le centre du trou noir,
07:47que les différences gravitationnelles sur un corps humain
07:49sont négligibles à ce stade.
07:51Résultat,
07:52vous pouvez techniquement tomber dedans,
07:54en une seule pièce.
07:55Vous ne parviendrez jamais à raconter l'expérience,
07:57mais évidemment,
07:58au moins,
07:58vous ne serez pas détruit tout de suite.
08:00Alors,
08:00à quelle vitesse ça se passe ?
08:02Eh bien,
08:02si vous sautiez dans Sagittarius à étoile,
08:04par exemple,
08:05depuis l'horizon des événements,
08:06en chute libre,
08:07il vous faudrait environ 64 secondes
08:09pour atteindre le centre.
08:11Pour 2618,
08:12c'est une autre histoire.
08:13La chute libre durerait environ 12 jours.
08:1612 jours de voyage inexorables vers l'inconnu.
08:18Un trajet sans retour,
08:20suspendu dans un silence absolu.
08:22Mais avant de tomber dedans,
08:23encore faut-il les voir.
08:24Ils ne brillent pas eux-mêmes.
08:26On les détecte surtout grâce à ce qui les entoure.
08:28Leur disque d'agression.
08:29Et ce disque,
08:30c'est pas un détail.
08:31Quand de la matière,
08:32comme du gaz,
08:33de la poussière,
08:33voire même des étoiles entières,
08:35s'approchent du trou noir,
08:37elle ne tombe pas en ligne droite.
08:38Elle se met à spiraler autour,
08:40formant un gigantesque disque
08:41qui s'échauffe terriblement
08:42à cause des frottements internes
08:44et des forces gravitationnelles.
08:46Plus la matière s'approche du centre,
08:47plus elle s'accélère,
08:48et plus elle est compressée,
08:50et plus elle chauffe.
08:51Et là,
08:51on atteint des températures vertigineuses,
08:53autour de 10 millions de Kelvin,
08:55voire davantage pour les disques les plus actifs.
08:57A ces températures-là,
08:58la matière ne brille pas comme une ampoule.
09:00Non.
09:01Elle émet une lumière bleutée,
09:02voire ultraviolette,
09:04ou même X dans certains cas.
09:06C'est ce rayonnement intense
09:07qui nous permet de détecter
09:08les disques d'agression des trous noirs supermassifs
09:10à des milliards d'années de lumière.
09:12C'est grâce à ça qu'on les voit briller,
09:14au centre des galaxies,
09:15sous forme de quasars.
09:16Ces points lumineux si puissants
09:17qu'ils peuvent éclipser
09:19la galaxie entière qu'ils abritent.
09:21Et ce disque,
09:22il n'est pas éternel.
09:23Il vit tant que la matière afflue.
09:24Lorsqu'il est actif,
09:25le trou noir devient ce qu'on appelle
09:27un noyau actif de galaxie.
09:29Mais une fois que la matière est épuisée,
09:31il s'éteint
09:31et se fait discret.
09:33Jusqu'à rencontrer le chemin
09:34d'un autre amas de matière.
09:36Mais ces questions autour des trous noirs,
09:37elles ne datent pas d'hier.
09:38En fait,
09:39elles nous hantent depuis plus de deux siècles.
09:41L'idée qu'un objet puisse être tellement dense
09:43que rien,
09:43pas même la lumière,
09:44ne peut s'en échapper,
09:45ce n'est pas Einstein qui l'a inventée.
09:47L'idée est bien plus ancienne.
09:49Elle remonte à 1784,
09:51quand un certain John Mitchell,
09:52un physicien britannique
09:54un peu oublié aujourd'hui,
09:55publie un article dans la revue
09:57Royal Society.
09:58Son raisonnement,
09:59il est purement newtonien.
10:00Il part d'une idée simple.
10:02Si un objet est suffisamment massif
10:03et compact,
10:05alors la vitesse minimale
10:06qu'un projectile doit atteindre
10:08pour s'échapper
10:09de son attraction gravitationnelle
10:10peut dépasser
10:11celle de la lumière.
10:13C'est ce cas,
10:13la lumière elle-même
10:14ne pourrait pas s'en échapper.
10:16Il n'a ni outil mathématique,
10:17ni notion d'espace-temps,
10:18ni même l'idée que la lumière
10:20pourrait être autre chose
10:21qu'un rayon mystérieux.
10:22Mais l'intuition est là,
10:24et elle est incroyable pour l'époque.
10:26Quelques années plus tard,
10:27Pierre-Simon Laplace
10:28reprend cette idée dans ses écrits.
10:30Il évoque ses astres invisibles
10:31avec une certaine curiosité.
10:33Mais très vite,
10:34le concept tombe dans l'oubli.
10:35Trop déconnecté de la physique dominante.
10:37Et puis surtout,
10:38au 19ème siècle,
10:39une autre idée prend le dessus.
10:41La lumière est une onde.
10:42Et une onde,
10:43on pense que ça n'est pas affecté
10:45par la gravité.
10:46Donc l'idée qu'elle puisse être prisonnière
10:47d'un objet,
10:48ça semble un peu bizarre.
10:49Puis au début du 20ème siècle,
10:51tout bascule.
10:511915,
10:53Albert Einstein publie sa théorie
10:54de la relativité générale.
10:55C'est la révolution.
10:56Il ne s'agit plus de voir la gravité
10:57comme une force
10:58entre deux objets
10:59comme chez Newton,
11:01mais comme une déformation
11:02du tissu même de l'univers.
11:04Une théorie géométrique
11:04de la gravitation.
11:05Une masse,
11:06ça ne tire pas sur un objet autour.
11:08Ça courbe l'espace.
11:08Et même la lumière,
11:09bien qu'elle n'ait pas de masse,
11:11suit cette courbure.
11:12Un an plus tard,
11:121916,
11:13un mathématicien
11:14et physicien allemand
11:15du nom de Karl Schwarzschild,
11:17trouve une solution exacte
11:19aux équations d'Einstein.
11:20Il découvre que si on concentre
11:21une masse
11:21dans une sphère suffisamment petite,
11:24on obtient un objet
11:25dont rien ne peut s'échapper.
11:27Une fois franchi
11:27une certaine limite.
11:28Cette limite,
11:29c'est ce qu'on appelle
11:30aujourd'hui
11:31l'horizon des événements.
11:32C'est la frontière invisible
11:33qui entoure le trou noir.
11:35Une fois franchi,
11:36c'est fini.
11:37Plus rien ne peut revenir en arrière.
11:38Ni matière,
11:39ni lumière,
11:40ni même l'information.
11:41La distance entre le centre
11:42du trou noir
11:43et la frontière,
11:44on l'appelle
11:44le rayon de Schwarzschild.
11:46C'est une sorte
11:46de point de non-retour.
11:47Il n'y a pas de mur,
11:49pas de surface physique,
11:50mais passé ce seuil.
11:51Toute trajectoire
11:52mène vers le centre.
11:53Puis,
11:53plus la masse est grande,
11:54plus ce rayon est étendu.
11:56Mais à l'époque,
11:57cette solution est vue
11:57comme une simple curiosité mathématique.
12:00Personne n'imagine
12:00que la nature
12:01puisse produire un tel objet.
12:03On considère ça
12:03comme une limite théorique,
12:05une bizarrerie
12:05dans les équations
12:06sans réalité physique.
12:08Et pourtant,
12:08les décennies passent,
12:10les étoiles meurent,
12:11les supernovas explosent
12:12et la physique avance.
12:13Dans les années 1960,
12:15le doute disparaît peu à peu.
12:16On commence à considérer
12:17les trous noirs
12:18comme des objets réels.
12:20Des objets
12:20qu'on pourrait observer.
12:22Pas directement,
12:23mais à travers les effets
12:24qu'ils produisent
12:25sur leur environnement.
12:26Par exemple,
12:26la manière dont ils influencent
12:27les orbites des étoiles
12:28autour d'eux
12:29ou comment ils chauffent
12:30la matière qu'ils avalent.
12:31Mais les choses
12:32deviennent encore plus étranges
12:33quand on s'aperçoit
12:34que les trous noirs
12:35ne sont pas toujours statiques.
12:37Ils tournent.
12:37Et quand un trou noir tourne,
12:39la structure de l'espace
12:40autour de lui
12:40devient encore plus tordue.
12:42L'espace lui-même
12:43se met à tourner avec lui.
12:44C'est un effet
12:45qu'on appelle
12:45l'entraînement de référentiel.
12:47Dans cette région,
12:48on ne peut pas rester immobile.
12:49Mais si on voulait faire du surplace,
12:51on serait inexorablement entraîné
12:53dans la rotation du trou noir.
12:54Cette zone
12:55autour du trou noir en rotation,
12:56c'est l'ergosphère.
12:57Elle entoure l'horizon des événements,
12:59mais elle ne fait pas partie
13:00du trou noir à proprement parler.
13:01C'est pas vraiment
13:02une frontière de non-retour.
13:03On peut techniquement en sortir.
13:04Mais c'est là
13:05que certains physiciens
13:06ont imaginé un moyen
13:07purement théorique
13:08d'extraire l'énergie
13:09d'un trou noir.
13:12On pourrait injecter un objet
13:14dans l'ergosphère
13:15et en faire ressortir
13:16plus d'énergie qu'on en a mis.
13:17C'est une idée fascinante,
13:18mais aujourd'hui encore,
13:19personne n'a trouvé
13:20le moyen de la mettre en oeuvre.
13:21Et comme si ça ne suffisait pas,
13:22dans les années 1970,
13:24Stephen Hawking
13:25ajoute une nouvelle couche de mystère.
13:27En combinant la relativité générale
13:29avec la mécanique quantique,
13:30il montre que les trous noirs
13:31ne sont pas totalement noirs.
13:33Ils émettent un rayonnement
13:34très faible,
13:35presque imperceptible,
13:36mais bien réel.
13:37Ce rayonnement provient
13:38des fluctuations quantiques
13:39qui se produisent
13:40juste au bord
13:41de l'horizon des événements.
13:42En gros,
13:43l'espace vide
13:44n'est jamais vraiment vide.
13:45Il y a en permanence
13:46des paires de particules
13:47qui apparaissent
13:48et qui disparaissent.
13:49Et parfois,
13:50l'une de ces particules
13:51tombe dans le trou noir
13:52pendant que l'autre s'échappe.
13:53Résultat,
13:54vu de l'extérieur,
13:55le trou noir semble perdre
13:56un peu d'énergie.
13:58Et donc,
13:58un peu plus de masse.
13:59Ce processus
14:00sur des milliards
14:01ou des trillions d'années
14:02pourrait mener
14:03à l'évaporation complète
14:04d'un trou noir.
14:05Mais pour les troux noirs supermassifs,
14:07cette évaporation
14:07prendrait plus de temps
14:09que l'âge actuel de l'univers.
14:10Autant dire
14:11que c'est pas pour demain.
14:12Il a fallu deux siècles
14:13des équations folles,
14:14des intuitions géniales
14:15et des télescopes
14:16capables de capter la lumière
14:18venue du fin fond de l'univers
14:19pour que l'idée
14:20d'un objet invisible
14:21capable d'engloutir
14:22tout ce qui l'approche
14:22devienne non seulement crédible
14:24mais incontournable.
14:25Aujourd'hui,
14:26les trous noirs
14:26ne sont plus
14:26des curiosités mathématiques.
14:28Ce sont des acteurs majeurs
14:29de la cosmologie moderne.
14:31Des portes d'entrée
14:31vers une physique extrême,
14:33là où nos théories
14:33les plus solides
14:34commencent à montrer leurs limites.
14:36Et peut-être qu'un jour,
14:37on découvrira les clés
14:38pour comprendre
14:39ce que cache vraiment
14:40le cœur noir de l'univers.
14:42Aujourd'hui,
14:42on ne se pose plus
14:43la question de leur existence.
14:44On les détecte
14:45dans les ondes gravitationnelles.
14:46On les devine
14:47dans le cœur des galaxies.
14:48On les photographie même.
14:50Comme avec l'image
14:50de M87 en 2019
14:52ou celle de Sagittarius A étoile
14:54en 2022.
14:55Mais la question reste
14:56d'où viennent les plus gros ?
14:58Et à quel moment
14:59dans l'histoire de l'univers
15:00ont-ils commencé
15:01à prendre forme ?
15:02On sait qu'ils jouent
15:02un rôle central
15:03dans l'évolution des galaxies.
15:04Qu'ils peuvent stopper
15:05ou accélérer
15:06la formation d'étoiles.
15:07qu'ils façonnent même
15:08leur environnement
15:08à l'échelle cosmique.
15:10Mais leur propre origine,
15:11leur histoire intime,
15:12reste une des grandes énigmes
15:13contemporaines
15:14de l'astrophysique.
15:15Et à côté de M83,
15:17les scientifiques
15:17ont repéré
15:18quelque chose
15:18d'assez surprenant.
15:20C'est en utilisant
15:20le télescope spatial
15:21James Webb
15:22qu'ils ont fait
15:22cette découverte.
15:23Ils ont détecté
15:24une émission
15:25très particulière
15:26de néons
15:26hautement ionisés.
15:27Et cette émission,
15:28elle vient tout droit
15:29du noyau de cette galaxie.
15:31Et ça, c'est pas rien.
15:32Parce que,
15:32pour produire ce genre
15:33de signature,
15:34il faut beaucoup,
15:35beaucoup d'énergie.
15:37grâce à la puissance
15:38incroyable de James Webb,
15:39notamment avec son instrument
15:40MIRI,
15:41ultra sensible
15:41dans l'infrarouge,
15:43que les scientifiques
15:43ont pu capter cette trace.
15:45Un signal très faible,
15:46mais très révélateur.
15:48MIRI permet de scruter
15:49la poussière
15:49et d'y repérer
15:50des gaz très énergétiques.
15:52Des gaz qui semblent
15:53se concentrer
15:53dans de petits amas
15:54proches du noyau
15:55de la galaxie.
15:56Évidemment,
15:57les chercheurs ont commencé
15:58à se poser des questions.
15:59Quelle est l'origine
16:00de ce gaz ?
16:01Pourquoi est-il
16:02autant ionisé ?
16:03Et surtout,
16:04qu'est-ce qui produit
16:05autour de l'énergie
16:06cachée là ?
16:07Dans l'ombre de M83.
16:09Certains parlent
16:09de violentes ondes de choc
16:11dans le milieu interstellaire.
16:12Mais il y a une autre possibilité,
16:14une hypothèse
16:14bien plus intrigante.
16:16Elle expliquerait un objet.
16:18Un objet extrêmement massif
16:19et mystérieux.
16:20Un objet qui pourrait bien être
16:22l'un des plus grands mystères
16:23de notre univers.
16:24Et que l'on aurait encore
16:25jamais détecté
16:26dans cette galaxie-là.
16:27Mais pourtant,
16:28M83,
16:28c'est une galaxie
16:29qu'on connaît depuis longtemps.
16:30Elle a été observée
16:31pour la première fois
16:32en 1752
16:33par l'astronome
16:34Nicolas Louis de la Caille.
16:36C'est une galaxie spirale
16:37magnifique
16:37qu'on surnomme parfois
16:38la galaxie du Moulinet du Sud
16:40et qui est située
16:41à environ 15 millions
16:43d'années-lumière de nous.
16:44Elle est visible
16:44avec un petit télescope
16:45et depuis des siècles,
16:47elle fascine les astronomes
16:48par ses bras spiraux
16:49très marqués,
16:50riches en régions
16:51de formation d'étoiles.
16:52On la connaît
16:52comme une galaxie très active
16:54sur le plan
16:54de la naissance stellaire.
16:56Un vrai laboratoire naturel
16:57pour étudier
16:58la vie des étoiles.
16:59Mais pendant très longtemps,
17:01on pensait que M83
17:02n'avait pas de trou noir
17:04supermassif en son centre.
17:05Et c'est une hypothèse
17:06qui s'explique.
17:07Dans l'univers,
17:08la plupart des galaxies massives
17:09possèdent un trou noir
17:10au cœur de leur bulbe centrale.
17:12Mais dans certains cas,
17:13surtout pour les galaxies
17:14dites à noyaux peu actifs
17:15comme M83,
17:17il est difficile
17:17de repérer la présence
17:19d'un trou noir.
17:20Pas d'activité lumineuse intense,
17:21pas de jet,
17:22pas de signe évident.
17:23Pendant des décennies,
17:24on n'a rien vu.
17:25Rien qui puisse indiquer
17:26la masse cachée au centre.
17:27Mais tout commence à changer
17:28au fil des années 2000.
17:30Grâce au progrès
17:30de l'imagerie infrarouge
17:31et des relevés
17:32dans d'autres longueurs d'onde,
17:34certains signaux
17:34commencent à émerger.
17:35Des asymétries
17:36dans la répartition de la matière.
17:38Des indices très fins
17:39mais qui suggèrent une chose,
17:40qu'il y aurait peut-être
17:41quelque chose
17:42de massif
17:43et invisible
17:44tapis au centre.
17:45Et c'est là que l'idée
17:46d'un trou noir
17:46revient sur la table.
17:48Un trou noir supermassif
17:49mais discret,
17:50presque silencieux.
17:51Il y a encore mieux.
17:52Parce qu'en étudiant
17:53la dynamique du gaz
17:54et des étoiles
17:54dans le centre de M83,
17:56certains modèles
17:57proposent non pas un
17:58mais deux objets massifs.
18:00Deux concentrations
18:01gravitationnelles importants.
18:02Et donc potentiellement
18:03deux trous noirs.
18:04Et ça,
18:05c'est pas inédit
18:05dans l'histoire de l'astronomie.
18:07Mais ça reste spectaculaire.
18:08On connaît déjà
18:09des cas célèbres
18:10de galaxies avec deux trous noirs.
18:12Dans des systèmes
18:12en fusion par exemple.
18:13Lorsque deux galaxies
18:14entrent en collision,
18:15leurs noyaux
18:16et donc leurs trous noirs
18:17supermassifs
18:17finissent par se rapprocher.
18:19Et pendant un temps,
18:20il peut y avoir
18:21deux trous noirs
18:22dans la même galaxie.
18:23Parfois séparés
18:24de quelques milliers
18:25d'années-lumière.
18:26Parfois encore plus proches.
18:27Un des cas
18:28les plus emblématiques,
18:29c'est la galaxie
18:29NGC 6240.
18:32Les observations montraient
18:33qu'elle abrite
18:34deux trous noirs supermassifs
18:35en train de spiraler
18:36l'un vers l'autre.
18:37Ils sont séparés
18:37par seulement
18:38trois mille années-lumière.
18:39Et ils finiront,
18:40un jour ou l'autre,
18:41par fusionner.
18:42C'est exactement
18:42ce genre de système
18:43que Lisa,
18:44le futur observatoire spatial
18:46d'onde gravitationnelle,
18:47espère détecter.
18:48La première fusion
18:49de deux trous noirs
18:50supermassifs.
18:51Alors dans le cas
18:52de M83,
18:53on n'en est pas là.
18:54Mais le simple fait
18:55d'imaginer qu'il puisse
18:56y avoir deux trous noirs
18:57dans une galaxie
18:58aussi calme en apparence
18:59change complètement
19:00notre compréhension.
19:01Parce que ça veut dire
19:02que M83
19:03pourrait être le fruit
19:04d'une ancienne fusion galactique.
19:06Ou alors
19:07qu'un tournoir secondaire,
19:08peut-être d'origine intermédiaire,
19:10aurait été capturé
19:11au cours de l'histoire
19:12de la galaxie.
19:12Alors évidemment,
19:13tout ça ce ne sont
19:14que des hypothèses.
19:15Et aujourd'hui
19:15avec des instruments
19:16comme le télescope
19:16James Webb
19:17ou des relevés
19:18de plus en plus précis
19:19de gaz moléculaire
19:20avec Alma,
19:21ces hypothèses
19:22commencent à gagner du terrain.
19:23M83
19:24redevient donc
19:25un terrain d'exploration.
19:26Un mystère non résolu.
19:28Et peut-être une clé
19:28pour comprendre
19:29comment les tournoirs
19:30supermassifs apparaissent,
19:32se déplacent
19:32et interagissent
19:33dans les galaxies.
19:34Parce que s'il y en a bien deux,
19:36alors tout le scénario
19:36de son évolution
19:37devra être réécrit.
19:41Comme je vous le disais,
19:42juste à côté de la galaxie
19:43M83,
19:44on a détecté quelque chose
19:46d'étrange.
19:46Un gaz.
19:47Mais pas n'importe lequel.
19:48Une émission de néons
19:49hautement ionisés.
19:51Et ce type de signal,
19:52c'est très rare.
19:53Parce que pour produire
19:54une telle ionisation,
19:55il faut une quantité
19:56colossale d'énergie.
19:58Souvent,
19:58ce genre de gaz
19:59est créé par des rayonnements
20:00X
20:01ou ultraviolets extrêmes.
20:02Mais alors,
20:03d'où viennent ces rayons ?
20:04Et bien dans l'univers,
20:05il existe des endroits
20:07où la matière
20:07est chauffée
20:08à des millions de degrés.
20:09Et c'est exactement
20:10ce qui se passe
20:11dans les disques
20:12d'agression
20:12autour des trous noirs.
20:13Quand la matière
20:14tombe vers un objet massif,
20:15elle ne disparaît pas d'un coup.
20:17Elle tourbillonne d'abord
20:18autour de lui
20:18à des vitesses folles
20:19et elle s'échauffe.
20:21Ça, vous le savez déjà
20:21puisque j'en ai parlé au début.
20:23Finalement,
20:23la matière finit par émettre
20:24un rayonnement très intense,
20:26dont des rayons X.
20:28Et c'est là
20:28que ça devient intéressant du coup.
20:29Parce que ce qu'on a observé
20:30autour de M83,
20:32c'est exactement
20:32ce genre de signature.
20:34Du gaz hautement ionisé,
20:35une émission de rayon X
20:36et une source très localisée,
20:38mais invisible.
20:39C'est typiquement
20:40ce qu'on observe
20:40quand quelque chose de massif
20:42attire de la matière
20:43autour de lui.
20:44Quelque chose de compact,
20:45de très compact.
20:46Et quand cette matière tombe,
20:47elle s'échauffe,
20:48tourbillonne
20:49et finit par émettre
20:50justement ce qu'on a détecté ici.
20:51Les trous noirs,
20:52on ne peut pas les observer directement.
20:54Mais les effets
20:54qu'ils ont sur leur environnement
20:55sont impossibles à ignorer.
20:57On sait que les trous noirs,
20:58à cause de leur chaleur extrême,
21:00émettent beaucoup de rayons X.
21:02Et ils génèrent aussi
21:02une ionisation
21:03de son gaz environnemental.
21:05Donc tous ces indices
21:06retrouvés autour de M83
21:07semblent pointer
21:09vers une seule chose.
21:10Alors vous l'aurez sûrement compris,
21:11les scientifiques
21:12pensent avoir fait
21:13une découverte inattendue
21:14au cœur de cette galaxie,
21:15à 15 millions d'années-lumière de nous.
21:17Une galaxie un peu plus grande
21:18que la voie lactée
21:19qui tourne tranquillement dans l'espace.
21:21Une spirale,
21:22visible de face,
21:23qui pourtant,
21:24nous cachait encore des secrets.
21:25Alors on le sait évidemment,
21:26les galaxies spirales
21:27comme M83
21:28abritent souvent
21:29un noyau galactique actif.
21:31Un cœur dense,
21:32un trou noir supermassif.
21:34Des objets dont la masse
21:35dépasse parfois
21:35des milliards de fois
21:36celle du Soleil.
21:37Et quand elles se nourrissent,
21:38ils deviennent
21:38des objets extrêmement brillants.
21:40On peut les voir
21:41à des milliards d'années-lumière.
21:42Mais celui de M83,
21:44on ne l'avait jamais vu.
21:45Et pourtant,
21:46il était là,
21:47mais il dormait.
21:48Ou il était peut-être caché.
21:49Mais Webb
21:49a pu percer
21:50les nuages de poussière
21:51que les télescopes classiques
21:52ne peuvent pas traverser.
21:53Il a révélé la signature
21:55d'un gaz très particulier,
21:56hautement ionisé.
21:57Alors au final,
21:58le signal que Webb
21:59a révélé,
22:00c'est peut-être
22:00le trou noir
22:01caché au cœur de M83.
22:03Un géant endormi
22:03invisible
22:04depuis des décennies.
22:05Mais donc,
22:06on commence enfin
22:07à voir les traces.
22:08Alors pendant longtemps,
22:09les astronomes pensaient
22:09que M83
22:10n'abritait pas
22:11de trou noir supermassif.
22:13Mais aujourd'hui,
22:13grâce à James Webb,
22:14tout change.
22:15On a de nouveaux indices,
22:17des signatures énergétiques
22:18profondes,
22:19invisibles jusqu'ici,
22:20et qui relancent
22:21totalement l'enquête.
22:21Ce qu'on voyait exclu
22:23est à nouveau possible.
22:24Et ça,
22:25c'est une avancée majeure.
22:27Parce que les trous noirs
22:27supermassifs,
22:28ce ne sont pas
22:29de simples curiosités cosmiques.
22:31Ce sont des clés.
22:32Des clés pour comprendre
22:32la formation des galaxies,
22:34l'évolution de l'univers,
22:35et peut-être même,
22:37la physique,
22:37au-delà de ce qu'on connaît.
22:38Ils fascinent
22:39parce qu'ils défient
22:40les lois compensées immuables.
22:42Parce qu'ils sont invisibles,
22:43mais puissants.
22:44Et parce que plus on en apprend sur eux,
22:45plus les questions se multiplient.
22:47Comment grandissent-ils aussi vite,
22:48si tout dans l'univers ?
22:49Pourquoi certains brillent autant,
22:50pendant que d'autres
22:51dorment dans l'ombre ?
22:52Et surtout,
22:53combien nous échappent encore,
22:55cachés derrière
22:55des rideaux de poussière ?
22:56Aujourd'hui,
22:57M83 devient un terrain de jeu
22:58pour les scientifiques.
22:59D'autres télescopes
23:00vont s'y pencher,
23:01comme Alva ou Lvelde.
23:02Ils scruteront le gaz,
23:04traquant les moindres indices,
23:05et tenteront de répondre
23:06à une question toute simple.
23:07Une question
23:08qui est aussi extrêmement importante.
23:11M83
23:11cache-t-elle,
23:12oui ou non,
23:13un trou noir
23:14au cœur de cette galaxie ?
23:15Et ce trou noir,
23:16à quel point est-il gros ?
23:17Fera-t-il partie
23:17des plus gros
23:18trôneurs de l'univers ?
23:19Ça,
23:20seul l'avenir nous le dira.
23:21En tout cas,
23:21les scientifiques
23:22pourraient bien en conclure.
23:23Si vous voulez compléter
23:25le sujet sur les tournoirs
23:26de manière bien plus vaste,
23:28je vous mets une vidéo ici
23:29qui vous a beaucoup plu,
23:30qui a d'ailleurs 1 million de vues
23:31en collaboration
23:31avec l'Agence Spatiale Européenne.
23:33C'est génial,
23:34vraiment merci beaucoup pour ça.
23:35Et si vous aimez l'astronomie,
23:36que vous aimez mes vidéos,
23:37vous avez juste à lancer
23:38cette playlist-là,
23:39vous allez forcément tomber
23:40sur une vidéo que vous aimez bien.
23:41Merci à toutes les personnes
23:41qui rejoindront cette chaîne
23:42juste après cette vidéo,
23:44ça m'aide énormément
23:44et ça fait très plaisir.
23:45On se retrouve
23:46pour une prochaine vidéo
23:46très bientôt,
23:47c'était Zabros,
23:48à plus tard.
Recommandations
25:22