Au cœur de la constellation du Cancer, à des milliards d'années-lumière de la Terre, une danse cosmique violente a lieu. Un trou noir supermassif, pesant 18 milliards de fois la masse du Soleil, se trouve au centre d'un quasar appelé OJ287. Tous les douze ans, un trou noir compagnon plus petit, pesant 150 millions de masses solaires, traverse le disque de gaz et de poussière du trou noir plus grand. Cette collision provoque d'énormes éruptions de lumière, faisant briller le système jusqu'à quatre fois plus que d'habitude pendant environ deux jours.
Les astronomes soupçonnaient depuis des décennies l'existence de ce duo extrême. Maintenant, ils ont enfin l'image pour le prouver. Une équipe internationale de chercheurs a réussi à produire la toute première photographie radio montrant deux trous noirs supermassifs en orbite l'un autour de l'autre.
Pour capturer cette image, il a fallu un instrument d'une échelle incroyable. Le réseau Event Horizon Telescope avait déjà photographié des trous noirs individuels, mais il manquait de netteté pour distinguer une paire binaire. L'observatoire TESS de la NASA avait aussi détecté la lumière du système OJ287, mais ses caméras étaient trop peu précises.
Pour résoudre ce problème, les scientifiques ont relié des radiotélescopes au sol avec le radiotélescope spatial russe RadioAstron. Comme RadioAstron était en orbite à environ 360 000 kilomètres de la Terre, le réseau combiné a fonctionné comme un seul appareil photo couvrant la distance Terre-Lune. Cette configuration a atteint un niveau de détail environ 100 000 fois plus fin que les observatoires optiques traditionnels.
Comme les trous noirs piègent toute la lumière, les objets eux-mêmes restent invisibles. La nouvelle photographie les révèle par les puissants jets de particules qu'ils projettent dans l'espace. Mauri Valtonen, chercheur à l'Université de Turku en Finlande et auteur principal de l'étude, a expliqué cette avancée.