Des astronomes ont détecté une paire de trous noirs massifs dans la galaxie lointaine 2MASX J21240027+3409114, située à un milliard d'années-lumière du système solaire dans la constellation du Cygne. Ces trous noirs génèrent des émissions lumineuses inhabituelles, caractérisées par un schéma cyclique, probablement causé par leur interaction avec un grand nuage de gaz.
Les trous noirs orbitent l'un autour de l'autre tous les 130 jours, séparés par 26 milliards de kilomètres, une distance que la lumière met un jour à parcourir. Le phénomène, jamais observé auparavant, a été documenté dans un article récent publié dans Astronomy & Astrophysics.
La première émission lumineuse inhabituelle de cette galaxie a été détectée en mars 2021 par un système d'alerte. Au cours des trois dernières années, l'équipe a surveillé la région, notant que les trous noirs ont consommé près de deux masses solaires de gaz. Il est prévu que les trous noirs fusionnent dans environ 70 000 ans.
Initialement classé comme une supernova en raison de sa luminosité soudaine, d'autres émissions en 2022 ont poussé les chercheurs à reconsidérer son origine. L'événement a été reclassé comme un noyau actif de galaxie (AGN), mais un motif en forme de M dans les observations a intrigué l'équipe.
Ce motif, se produisant tous les deux à trois mois, ne pouvait être expliqué par une supernova ou un AGN. Lorena Hernández-García, l'auteur principal de l'étude et astrophysicienne à l'Institut Millénaire d'Astrophysique au Chili, a déclaré qu'elle n'avait jamais rencontré un tel phénomène auparavant. Le motif a également été observé dans les rayons X et la lumière ultraviolette en 2022.
La plus probable hypothèse proposée par l'équipe de Hernández-García est que les trous noirs interagissent avec un nuage de gaz massif, plus grand que les trous noirs eux-mêmes, qui est déchiré par des forces gravitationnelles. Les explosions pourraient résulter de fragments de gaz éjectés à chaque passage des trous noirs.
Bien que cette explication soit plausible, les chercheurs n'ont pas écarté la possibilité d'un événement de disruption de marée (TDE). La galaxie est en train de fusionner avec une autre, ce qui pourrait générer de la poussière. Cette découverte indique que des nuages de gaz comme celui-ci pourraient être courants dans les galaxies avec des trous noirs binaires.
En raison de la distance de la galaxie, les scientifiques ne peuvent pas observer directement le nuage de gaz ou les trous noirs. Les futures investigations se concentreront sur le développement de nouvelles stratégies pour tracer l'origine du phénomène et comprendre sa nature.