Un trou noir 200 000 fois plus massif que le Soleil découvert dans une galaxie naine

Un Trou Noir 200 000 Fois Plus Massif Que Le

À l’aide de l’observatoire à rayons X Chandra de la NASA, les chercheurs ont identifié un trou noir qui contient environ 200 000 fois la masse du Soleil au milieu de gaz et de poussière dans la galaxie Mrk 462.

Selon une déclaration de l’équipe Chandra, la découverte d’un trou noir supermassif dans une galaxie relativement petite pourrait aider les astronomes à percer le mystère de leur évolution.

Un trou noir 200 000 fois plus massif que le
Mrk 462 est une galaxie naine qui contient un trou noir 200 000 fois plus massif que le Soleil. Crédit : Rayons X : NASA/CXC/Dartmouth Coll./J. Parker et R. Hickox ; Optique/IR : Pan-STARRS

Contenant plusieurs centaines de millions d’étoiles, Mrk 462 est considérée comme une galaxie naine. Notre Voie lactée, en revanche, abrite par exemple des centaines de milliards d’étoiles.

Selon les chercheurs, c’est l’une des premières fois qu’un trou noir « très obscurci » est découvert dans une galaxie naine. Et bien qu’il ait beaucoup plus de masse que le Soleil, il est considéré comme petit. « Ce trou noir dans Mrk 462 est parmi les plus petits supermassifs », a déclaré Jack Parker du Dartmouth College dans le New Hampshire, aux États-Unis, qui a dirigé l’étude avec son collègue Ryan Hickox de la même institution. « Les trous noirs comme celui-ci sont notoirement difficiles à trouver. »

Dans le cas de galaxies plus grandes, les astronomes trouvent souvent ces phénomènes spatiaux en recherchant les mouvements rapides des étoiles dans les centres galactiques. Cependant, les galaxies naines sont trop petites et faibles pour la plupart des instruments actuels utilisés pour détecter de cette manière.

1641919687 525 Un trou noir 200 000 fois plus massif que le
L’observatoire à rayons X Chandra de la NASA, lancé en 1999, a été utilisé par des chercheurs pour observer huit galaxies naines. Crédit : NASA / MSFC

Une équipe a analysé huit galaxies naines à la recherche de trous noirs supermassifs

Une autre technique qui existe consiste à rechercher les « signatures » des trous noirs en croissance – ou des signes qu’ils sont là – comme le gaz chauffé à des millions de degrés et brillant dans les rayons X lorsqu’il tombe vers l’une de ces régions. champ gravitationnel intense.

Selon Parker, son équipe a observé huit galaxies naines qui avaient précédemment montré des preuves de la croissance des trous noirs à partir des données optiques collectées par le Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Sur ces huit, seul Mrk 462 a montré la signature aux rayons X d’un trou noir en pleine croissance.

L’intensité inhabituellement élevée des rayons X de haute énergie par rapport aux rayons X de faible énergie, ainsi que des comparaisons avec des données à d’autres longueurs d’onde, indique que le trou noir Mrk 462 est fortement obscurci par le gaz.

« Parce que les galaxies obscurcies sont encore plus difficiles à détecter que celles exposées, trouver cet exemple pourrait signifier qu’il y a beaucoup plus de galaxies naines avec des trous noirs similaires », a déclaré Hickox. « C’est important car cela pourrait aider à répondre à une grande question en astrophysique : comment sont-ils devenus si énormes si tôt dans l’univers ? »

Des recherches antérieures ont montré que ces structures cosmiques pourraient avoir atteint un milliard de masses solaires lorsque l’univers avait moins d’un milliard d’années, une infime fraction de son âge actuel. Une idée est que ces objets massifs ont été créés lorsque des étoiles massives se sont effondrées, formant des trous noirs qui pesaient seulement environ 100 fois la masse du Soleil. Les travaux théoriques, cependant, ont du mal à expliquer comment ils pourraient accumuler plus de poids assez rapidement pour atteindre les tailles. vu dans l’univers primitif.

Une autre explication est que l’univers primitif était déjà semé de trous noirs contenant des dizaines de milliers de masses solaires lorsqu’ils ont été créés, peut-être à cause de l’effondrement de gigantesques nuages ​​​​de gaz et de poussière.

Une grande partie des galaxies naines avec des trous noirs supermassifs favorise l’idée que les minuscules graines de ces objets stellaires de première génération se sont développées étonnamment rapidement pour former le milliard d’objets de masse solaire dans l’univers primitif. Une autre fraction plus petite ferait pencher la balance en faveur de l’idée que les trous noirs ont commencé la vie pesant des dizaines de milliers de soleils.

Ces attentes s’appliquent car les conditions nécessaires à l’effondrement direct d’un nuage géant avec un trou noir de taille moyenne doivent être rares, de sorte qu’une grande partie des galaxies naines ne devrait pas contenir d’objets aussi massifs. Des trous noirs de masse stellaire, en revanche, sont attendus dans toutes les galaxies.

« Nous ne pouvons pas tirer de conclusions solides à partir d’un exemple, mais ce résultat devrait encourager des recherches beaucoup plus approfondies sur les trous noirs enfouis dans les galaxies naines », a déclaré Parker. « Nous sommes enthousiasmés par ce que nous pouvons apprendre. »

Ces résultats ont été présentés lors de la 239e réunion de l’American Astronomical Society à Salt Lake City et faisaient partie d’une conférence de presse virtuelle tenue lundi.

Avez-vous regardé nos nouvelles vidéos sur Youtube? Abonnez-vous à notre chaîne !