TROU NOIR DE NGC 1365

Grâce au télescope spatial NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array), une équipe internationale d'astronomes, conduite par Guido Risaliti, professeur à Florence (Italie), a observé la rotation extrêmement rapide du trou noir situé au centre de la galaxie NGC 1365. Ce trou noir, dont la masse est de l'ordre de deux millions de fois la masse solaire se trouve à une distance de 56 millions d'années-lumière de la Terre. Des observations précédentes suggéraient la possibilité qu'il ait un mouvement de rotation rapide, mais on était loin d'une démonstration convaincante de ce phénomène. La qualité des données acquises de la mission NuSTAR – lancée par la N.A.S.A. en juin 2012 – a permis à Guido Risaliti et à ses collègues danois, britanniques et américains d'établir une démonstration probante.

Mesurer les caractéristiques de rotation (le moment angulaire ou spin) d'un trou noir est une tâche difficile. Les physiciens s'accordent à penser que le meilleur moyen d'y avoir accès est d'observer le mouvement de la matière qui est sur le point d'être absorbée par le trou noir. Cette matière forme un disque d'accrétion dont la frontière intérieure est d'autant plus proche du centre du trou noir que le spin est grand. L'attraction gravitationnelle s'exerce alors plus fortement, ce qui induit un déplacement vers le rouge des rayons X émis par les éléments lourds, comme le fer, présents dans cette zone du disque d'accrétion. Pour interpréter la mesure d'un tel effet, on doit s'assurer qu'il n'est pas dû à l'absorption de rayons X par les nuages gazeux qui entourent le disque. L'équipement scientifique embarqué dans NuSTAR contient un détecteur de rayons X particulièrement sensible au domaine d'énergie entre 3 et 80 kiloélectronvolts, soit des longueurs d'onde de 15 à 400 picomètres (1 pm = 10^—12 m). Cela a permis à l'équipe de Guido Risaliti de démontrer que l'absorption par le gaz environnant ne pouvait pas être la source de l'effet mesuré : une rotation très rapide.

— Bernard PIRE