Le disque lumineux est plus grand qu'on ne le pensait ✛

Original: "Accretion Disk Sizes and Temperature Profiles in Lensed Quasars: NIR Microlensing Challenges Thin Disk Theory"
· V. Motta, E. Mediavilla
arXiv:2608.26039v1 · 2026-08-26 · CC BY 4.0 · 2 min
Autour d'un trou noir lointain, un disque de gaz s'étend trois fois plus loin que ne le prédisait la théorie.

La lumière d'un quasar lointain, le noyau brillant d'une galaxie où le gaz tourbillonne autour d'un trou noir supermassif, passe à proximité d'une autre galaxie. La gravité de ses étoiles dévie le trajet de la lumière, comme un verre irrégulier. De ce fait, sur les images, le quasar apparaît plusieurs fois et sa luminosité varie légèrement. Ces variations permettent de calculer la taille du disque lumineux, même si celui-ci n'est pas visible même avec un puissant télescope.

Les scientifiques ont utilisé des images de sept quasars de ce type prises par le télescope spatial « Hubble » et ont pour la première fois mesuré le disque jusqu'à une distance de 14 jours-lumière du trou noir. Pour comparaison, ils ont utilisé des raies spectrales qui naissent loin du disque et ne sont pas affectées par la lentille gravitationnelle. Il s'est avéré que le disque est trois fois plus grand que ne le prédit la théorie standard. De plus, la température à ses bords diminue plus lentement que prévu.

Un jour-lumière est la distance parcourue par la lumière en une journée, soit environ 26 milliards de kilomètres. Un disque de 13 jours-lumière de rayon serait plus grand que le Système solaire.

Cela signifie que notre compréhension de la façon dont la matière tombe sur un trou noir est incomplète. Peut-être que le disque est plus épais ou que les champs magnétiques y sont plus forts. Les astronomes utilisent la taille du disque pour estimer la masse des trous noirs, ces nouvelles données pourraient donc modifier notre vision des objets les plus massifs de l'Univers.

Un disque de 13 jours-lumière de diamètre signifie que la lumière de son bord le plus éloigné met 13 jours de plus à nous parvenir que celle du bord le plus proche. Si un tel disque était placé dans le Système solaire, son bord se trouverait bien au-delà de l'orbite de Neptune.

r_s(\lambda) \propto \lambda^p
Le rayon caractéristique du disque croît avec la longueur d'onde du rayonnement selon une loi de puissance d'exposant p.
T(r) \propto r^{-1/p}
La température du disque diminue avec le rayon selon une loi de puissance dont l'exposant est l'inverse de p.
Scientifiques
Fritz ZwickyMargaret BurbidgeMaarten SchmidtRoger PenroseBohdan Paczyński
Notions
microquasar raies d'émission larges gap de masse des trous noirs