Les trous noirs possèdent des propriétés de base que l'on peut qualifier de « populaires », et nous comprenons aussi que leur formation nécessite certaines des conditions les plus destructrices de l'univers. Cependant, lorsqu'il s'agit de visualiser leur taille, il faut marcher avec précaution. Pourquoi ? Parce que leur échelle a le potentiel d'atteindre des valeurs vraiment effrayantes, à un point tel que le trou noir au centre de notre galaxie paraît insignifiant en comparaison. Voulez-vous savoir quel est le trou noir le plus grand de l'univers… ?
Pour répondre à cette question, il vaut mieux commencer par le côté opposé et explorer les plus petits. Les trous noirs dits « primordiaux » sont fascinants : on pense que les conditions idéales pour leur formation ont eu lieu immédiatement après le Big Bang, et leur masse équivaudrait à un billion de kilogrammes… avec la taille d'un proton. Pourquoi disons-nous « serait » ? Parce que leur état actuel est hypothétique, et jusqu'à présent nous n'en avons observé aucun. La tâche est extraordinairement difficile : un trou noir primordial de la masse de la Terre serait aussi grand qu'une pièce de monnaie.
Visualiser le plus grand trou noir de l'univers
(N.D.L.R. : Sous-titres en anglais, pour l'instant)
Le saut suivant dans l'échelle nous mène au territoire des trous noirs stellaires. Le plus petit détecté à ce jour, GW170817 (même si certains pensent que cette désignation est prématurée), a « à peine » 2,7 masses solaires et un diamètre de 16 kilomètres. L'étoile V723 Mon possède un diamètre de 30 millions de kilomètres, mais elle est liée aux caprices de son compagnon, un trou noir baptisé « Licorne » de 3 masses solaires et 17,2 kilomètres de diamètre. Le nombre de trous noirs stellaires continue de croître jusqu'à atteindre un plafond de 150 masses solaires, mais il existe une sorte de vide qui nous oblige à passer à la catégorie des trous noirs supermassifs, avec des millions de masses solaires.
La science a du mal à expliquer l'existence de ces monstres : le processus naturel est trop lent, et l'univers n'est pas assez vieux, donc… quelque chose d'autre s'est produit. La meilleure hypothèse à notre disposition est celle de la quasi-étoile, un type d'étoile massive (en comparaison, la plus grande étoile de l'univers est relativement petite), qui ne dépend pas de la fusion nucléaire pour obtenir de l'énergie, mais de la matière qui tombe dans un trou noir en son centre. On estime que la durée de vie approximative d'une quasi-étoile était d'environ 7 millions d'années, et qu'elles ont servi de « graines » pour les titans universels actuels.
Supermassif, ultramassif
Sagittarius A* est le trou noir supermassif au centre de la Voie lactée, mais contrairement à ce que beaucoup croient, il ne « domine » pas réellement notre galaxie ; il ne représente qu'un pourcentage infime de sa masse. En fait, c'est tout un nain face à des trous noirs comme celui qui occupe le centre de la galaxie Cygnus A, avec 2,5 milliards de masses solaires et 14,7 milliards de kilomètres de large. Le trou noir de Messier 87 (vous savez, celui de la photo) a 6,5 milliards de masses solaires et occuperait tout le Système solaire s'il était placé à la place du Soleil. Cependant…
… il existe un niveau de classification supérieur : Le trou noir ultramassif. Ces trous noirs sont les moteurs des quasars, avec des dizaines de milliards de masses solaires. Le trou noir au centre de la galaxie OJ 287 dépasse les 18 milliards de masses solaires, et possède un trou noir 40 fois la masse de Sagittarius A* en orbite… mais ce n'est toujours pas le trou noir le plus grand de l'univers. Au moment où nous écrivons ces lignes, ce titre appartient à TON 618 : 66 milliards de masses solaires, onze Systèmes solaires de diamètre, et la lumière a besoin d'une semaine pour atteindre la singularité une fois qu'elle franchit l'horizon des événements. Si vous vous sentez petit maintenant, croyez-moi, vous n'êtes pas seul.
