Les trous noirs tournent indépendamment de leur galaxie ✛ ✎ ✦

Original: "The direction of rotation of supermassive black holes is unrelated to the direction of rotation of the host galaxy"
· Loren Gigi, C. Martin Gaskell
arXiv:2607.06902 · 2026-07-08 · arXiv non-exclusive · analyse indépendante · 2 min
Les trous noirs supermassifs au centre des galaxies pivotent dans toutes les directions, sans lien avec la rotation de leur galaxie.

On pensait autrefois que le trou noir supermassif au centre d'une galaxie tournait dans le même sens que celle-ci, comme un tourbillon dans un lavabo. Mais des mesures effectuées grâce à la polarimétrie (une méthode qui transforme la réflexion de la poussière en indicateur de rotation) ont montré le contraire. Sur 54 galaxies à noyau actif de galaxie, 27 trous noirs tournent dans le sens des aiguilles d'une montre, et 27 dans l'autre sens. Parmi ceux où l'on a pu comparer avec la galaxie, 11 tournaient dans le même sens, et 13 dans le sens opposé.

Cette situation évoque un manège pour enfants avec une toupie en son centre : tout le manège tourne, mais la toupie vit sa propre vie – on peut la lancer dans n'importe quel sens. Il en va de même pour le trou noir : son axe est déterminé par la dernière grande chute de gaz ou par une collision avec un autre trou noir, et non par un héritage de plusieurs milliards d'années de la galaxie parente.

La lumière réfléchie par la poussière à l'horizon du trou noir agit comme un miroir cosmique : ses décalages vers le bleu et le rouge révèlent la direction du mouvement de la matière.

Cela signifie que le trou noir accumule sa masse de manière chaotique, contrairement aux anciens modèles d'alimentation ordonnée à partir du disque d'accrétion de la galaxie. Conclusion surprenante : beaucoup de trous noirs supermassifs ne sont probablement pas des « habitants d'origine » de leur galaxie, mais des intrus capturés lors de fusions de galaxies. C'est pourquoi les étroits jets de rayonnement (radioastronomie) frappent souvent en biais par rapport au plan du disque galactique – le trou noir regarde simplement ailleurs. Désormais, pour mieux reproduire la croissance des structures dans l'Univers, les simulations numériques doivent tenir compte de ce désordre cosmique.

La polarimétrie permet de discerner la rotation du gaz au bord d'un trou noir, même en le regardant de face : la poussière agit comme un milliard de minuscules miroirs qui reflètent le mouvement.

Dans « Interstellar », la rotation du trou noir Gargantua détermine l'écoulement du temps. Mais les vrais trous noirs pourraient tourner perpendiculairement à leur galaxie, ajoutant encore plus d'étrangeté.

a = \frac{Jc}{GM^2}
Le spin sans dimension a décrit la vitesse de rotation d'un trou noir : il peut varier de -1 à 1. C'est son orientation, et non seulement sa magnitude, qui est devenue le sujet de débat — comme pour une toupie, ce qui compte n'est pas seulement la vitesse, mais aussi la direction.
\Delta PA \approx \frac{1}{2}\frac{v}{c} \sin i
Le décalage de l'angle de position de la polarisation est proportionnel à la vitesse du gaz et à l'inclinaison de l'orbite, ce qui permet de déterminer le sens de rotation du disque d'accrétion à partir du profil en S des raies — comme on lit la direction du vent en observant la courbure d'un drapeau.
Scientifiques
John Archibald WheelerJacob BekensteinStephen HawkingFritz ZwickyKarl SchwarzschildSubrahmanyan Chandrasekhar
Notions
plan galactique vents d'accrétion de trous noirs galaxie hôte activité AGN variable rotation galactique spin des trous noirs noyaux actifs de galaxies obscurcis aire de l'horizon anomalies du rayonnement de Hawking angle de vue inclinaison orbite horizon apparent blazar rotation stellaire structure du halo de la Voie lactée désalignement stellaire-planétaire centre galactique vitesse de rotation sphère de photons