Dans les profondeurs de l’Univers, un monstre cosmique est en train de perdre les pédales. Le quasar PDS 456, un trou noir supermassif situé à 2,5 milliards d’années-lumière de la Terre, est devenu le théâtre d’un phénomène d’une violence inouïe : des rafales de gaz surchauffé sont expulsées à des vitesses proches de celle de la lumière. Grâce à l’observatoire spatial XRISM, piloté par l’agence spatiale japonaise (JAXA), les astronomes ont enfin pu observer en détail cette tempête galactique — et ce qu’ils ont découvert dépasse tout ce qu’ils imaginaient.

Un quasar hors de contrôle

Un quasar est l’un des objets les plus lumineux de l’univers. Il s’agit d’un trou noir supermassif qui dévore activement de la matière, générant une énergie colossale. Lorsqu’une quantité suffisante de gaz, de poussière ou même d’étoiles s’approche de son horizon, cette matière s’échauffe à des températures extrêmes, produisant une lumière capable d’éclipser toute une galaxie.

PDS 456 est un géant de 1,5 milliard de masses solaires. Situé relativement « près » à l’échelle cosmique, il est étudié depuis des années, mais la mission XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission) vient de lever le voile sur un aspect particulièrement étrange de son comportement.

Des vents ultra-rapides… en « boulettes »

Les chercheurs ont identifié dans ce quasar des vents de plasma ultra-rapides — des jets de gaz ionisé projetés à des vitesses ahurissantes : 20 à 30 % de la vitesse de la lumière. Mais ce qui les a le plus surpris, c’est la structure de ces vents. Contrairement à ce que l’on pensait, ils ne sont pas diffus ni homogènes. Ils sont fragmentés, agglutinés en véritables « balles » de plasma expulsées à très grande vitesse.

En analysant les données, publiées dans Nature, l’équipe a distingué cinq types de gaz différents, chacun avec sa propre vitesse. Cette complexité, jamais observée auparavant à cette échelle, permet de reconstituer un phénomène proche de rafales tirées par un canon cosmique.

Et ce n’est pas qu’un feu d’artifice : chaque année, PDS 456 éjecte assez de matière pour former entre 60 et 300 étoiles semblables à notre Soleil. Cette matière ne s’échappe pas au hasard — elle provient des 0,1 année-lumière les plus proches du trou noir. Cela fait de PDS 456 un laboratoire unique pour observer l’interaction entre trous noirs et galaxies.

Quel impact sur l’évolution galactique ?

Ces vents ne sont pas qu’un spectacle impressionnant : ils sont au cœur de ce que les astrophysiciens appellent la « rétroaction » des trous noirs. En expulsant de grandes quantités de matière et d’énergie, un quasar peut influencer l’évolution de sa galaxie hôte, voire freiner la formation de nouvelles étoiles en chassant le gaz nécessaire à leur naissance.

Mais jusqu’ici, le mécanisme précis de cette rétroaction restait obscur. Grâce à XRISM, les scientifiques peuvent désormais cartographier ces éjections avec une précision sans précédent. Cela pourrait aussi éclairer les liens entre l’activité d’un trou noir et la croissance (ou le déclin) de sa galaxie.

Crédit : JAXA

L’écoulement de ce quasar est plus grumeleux qu’on ne le pensait auparavant.

Une question ouverte : PDS 456 est-il unique ?

Pour l’instant, PDS 456 reste un cas à part. L’équipe de recherche s’emploie à observer d’autres quasars similaires pour comprendre si ces « balles » de plasma ultra-rapides sont une caractéristique commune, ou si ce quasar est une exception cosmique.

Comme l’explique la chercheuse Valentina Braito, de l’Institut national d’astrophysique à Milan :

« PDS 456 est un laboratoire précieux pour l’étude des vents très puissants produits par les trous noirs supermassifs dans l’univers local. Cette nouvelle observation nous a permis de mesurer la géométrie et la distribution des vitesses du vent avec un niveau de détail impensable avant l’avènement de XRISM. »

L’univers, toujours plus extrême

À mesure que nos instruments gagnent en précision, l’univers nous révèle des phénomènes de plus en plus extrêmes. PDS 456 nous rappelle que même les trous noirs, ces symboles d’absorption et de silence, peuvent aussi exploser de violence et de lumière. Une violence ordonnée, fascinante, et peut-être déterminante pour comprendre notre cosmos.