Une fusion imminente de trous noirs dans Markarian 501

Des chercheurs ont récemment identifié, au sein de la galaxie Markarian 501, à 500 millions d’années-lumière de la Terre, une paire de trous noirs supermassifs potentiellement sur le point de fusionner. Cette découverte, publiée le 27 mars 2026 dans le Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, est le fruit d’une collaboration entre le Max-Planck-Institut für Radioastronomie de Bonn et plusieurs universités, dont l’Université Radboud de Nimègue. Bien que les données soient cohérentes avec l’existence d’un système binaire, elles ne fournissent pas encore de preuve définitive.

Un deuxième jet qui change tout

Mrk 501 est un blazar, un noyau galactique actif qui émet un jet de rayonnement intense. Les astronomes se sont longtemps demandé pourquoi l’orientation de ce jet était si inhabituelle, ce qui a conduit l’équipe de recherche à réanalyser 83 jeux de données collectés entre 2011 et 2023 avec le Very Long Baseline Array (VLBA). Ce réseau de dix radiotélescopes a permis d’observer des fréquences de 43, 15 et 8 GHz.

L’analyse a révélé un second jet, prenant naissance du côté opposé du noyau et s’enroulant dans le sens antihoraire autour du cœur principal. Ce système de jets présente également un décalage rotatif dans le sens horaire et des mouvements transversaux périodiques d’environ 7 ans. De plus, un alignement particulier en juin 2022 a causé un phénomène de lentille gravitationnelle, renforçant l’hypothèse d’un objet compact distinct en orbite.

Une fusion dans cent ans ?

Les chercheurs estiment que les deux trous noirs sont séparés de 27 à 128 rayons de Schwarzschild. Chacun aurait une masse comprise entre 100 millions et un milliard de fois celle du Soleil, avec une période d’orbite d’environ 121 jours. À ce rythme, la fusion pourrait survenir dans moins d’un siècle, libérant des ondes gravitationnelles dont l’intensité pourrait dépasser celles mesurées jusqu’à présent.

Ces résultats, bien que prometteurs, ne sont pas définitifs. Les auteurs soulignent que le scénario du système binaire est le plus cohérent avec les observations, mais d’autres interprétations ne peuvent pas encore être écartées. Des observations complémentaires seront nécessaires pour confirmer la nature exacte du système.

Une fenêtre ouverte sur les ondes gravitationnelles

Cette découverte est précieuse pour la physique des ondes gravitationnelles. La détection d’un système binaire de trous noirs supermassifs proche de la fusion est rare et pourrait permettre de tester des modèles théoriques sur l’émission d’ondes gravitationnelles à basse fréquence, un domaine encore peu exploré.

Les futurs observatoires spatiaux, tels que LISA (Laser Interferometer Space Antenna), seraient idéalement positionnés pour capturer le signal de cette fusion. Mrk 501 pourrait ainsi devenir un laboratoire naturel pour comprendre les derniers instants de vie de trous noirs en binaire.

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En somme, l’étude de Markarian 501 ouvre une nouvelle ère d’observation des trous noirs, avec des implications potentielles sur notre compréhension de l’univers.

Source : S Britzen, et al., “Detection of a second jet within the nuclear core of Mrk 501”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2026;, stag291.