Les trous noirs sont parmi les objets les plus massifs de l’espace, mais quel est le plus gros existant et quelle taille peuvent-ils atteindre ?

Il s’avère qu’il existe une limite théorique à la taille de trous noirs — des objets célestes si massifs que même la lumière ne peut leur échapper. Et le plus grand trou noir observé directement avec une masse confirmée se situe juste autour de cette limite.

Ce monstre, nommé à juste titre TON 618, pèse environ 40 milliards de masses solaires. TON 618 a un rayon de plus de 1 000 unités astronomiques (UA), ce qui signifie que si le trou noir était placé au centre du système solaire, au moment où vous atteignez Pluton, vous seriez à moins de 5 % du chemin du centre du trou noir jusqu’à son bord.

TON 618 se trouve à environ 18,2 milliards d’années-lumière de la Terre. Dans le ciel nocturne, il se trouve à la frontière entre les constellations Canes Venatici et Coma Berenices. Les astronomes l’ont repéré pour la première fois lors d’une enquête de 1957 de l’observatoire de Tonantzintla au Mexique, mais n’ont pas réalisé ce que c’était. Ils ont d’abord pensé qu’il s’agissait d’une étoile bleue faible, mais des observations une décennie plus tard ont révélé que les astronomes avaient entrevu un rayonnement intense du matériau tombant dans le trou noir géant.

TON 618 alimente un quasar, l’un des objets les plus brillants de tout l’univers avec le pouvoir éclairant de 140 000 milliards de soleils. Les quasars tirent leur lumière de l’énergie gravitationnelle du trou noir central. La matière autour du trou noir tombe et, ce faisant, elle se comprime et se réchauffe, libérant d’énormes quantités de rayonnement. Alors que des événements individuels comme le supernovas les plus puissantes peuvent éclipser brièvement les quasars, ils ne durent que quelques semaines. En revanche, les quasars peuvent briller pendant des millions d’années.

Cependant, les quasars sont si éloignés qu’ils n’apparaissent que comme de faibles points de lumière visible, même dans les télescopes les plus puissants, et les astronomes les ont d’abord détectés par leurs puissantes émissions radio.

Les quasars sont en fait des trous noirs supermassifs qui se nourrissent. Les trous noirs supermassifs deviennent énormes en fusionnant avec d’autres trous noirs et en se nourrissant constamment de la matière environnante.

Ce taux d’alimentation est ce qui fixe la limite de la taille d’un trou noir. Ces aspirateurs cosmiques ne peuvent consommer qu’une quantité de matière limitée dans un laps de temps donné. Au fur et à mesure que le matériau tombe, il se réchauffe et libère un rayonnement (créant un quasar), mais ce rayonnement chauffe le matériau lui-même, l’empêchant de tomber rapidement dans le trou noir. Cette autorégulation empêche les trous noirs de se développer trop rapidement. Les astronomes peuvent estimer la masse maximale d’un trou noir en prenant ce taux d’alimentation et en le multipliant par l’âge connu de l’univers, ce qui donne une masse maximale estimée à environ 50 milliards de masses solaires.

Cependant, ce n’est qu’une estimation. Il peut y avoir d’autres façons, plus exotiques, de créer de grands trous noirs, comme à partir du effondrement direct de gros amas de matière noire dans l’univers primitif. Il est donc toujours possible qu’il y ait encore plus de trous noirs massifs.