Des astronomes ont détecté un trou noir supermassif en mouvement –

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  • Les scientifiques ont longtemps émis l’hypothèse que les trous noirs supermassifs peuvent errer dans l’espace – mais les attraper en flagrant délit s’est avéré difficile.

    Maintenant, les chercheurs du Centre d’astrophysique | Harvard & Smithsonian ont identifié le cas le plus clair à ce jour d’un trou noir supermassif en mouvement. Leurs résultats sont publiés aujourd’hui dans le Journal d’astrophysique.

    «Nous ne nous attendons pas à ce que la majorité des trous noirs supermassifs bougent; ils se contentent généralement de rester assis», déclare Dominic Pesce, un astronome du Center for Astrophysics qui a dirigé l’étude. “Ils sont tellement lourds qu’il est difficile de les faire démarrer. Considérez à quel point il est plus difficile de lancer une balle de bowling en mouvement que de frapper un ballon de football – sachant que dans ce cas, la” boule de bowling ” est plusieurs millions de fois la masse de notre Soleil. Cela nécessitera un coup de pied assez puissant. “

    Pesce et ses collaborateurs travaillent à l’observation de cet événement rare depuis cinq ans en comparant les vitesses des trous noirs supermassifs et des galaxies.

    “Nous avons demandé: les vitesses des trous noirs sont-elles les mêmes que les vitesses des galaxies dans lesquelles ils résident?” il explique. “Nous nous attendons à ce qu’ils aient la même vitesse. Sinon, cela signifie que le trou noir a été perturbé.”

    Pour leur recherche, l’équipe a d’abord étudié 10 galaxies lointaines et les trous noirs supermassifs au niveau de leurs noyaux. Ils ont spécifiquement étudié les trous noirs qui contenaient de l’eau dans leurs disques d’accrétion – les structures en spirale qui tournent vers l’intérieur vers le trou noir.

    Lorsque l’eau tourne autour du trou noir, elle produit un faisceau de lumière radio de type laser appelé maser. Lorsqu’ils sont étudiés avec un réseau combiné d’antennes radio à l’aide d’une technique connue sous le nom d’interférométrie de base très longue (VLBI), les masers peuvent aider à mesurer très précisément la vitesse d’un trou noir, explique Pesce.

    La technique a aidé l’équipe à déterminer que neuf des 10 trous noirs supermassifs étaient au repos – mais l’un s’est démarqué et semblait être en mouvement.

    Situé à 230 millions d’années-lumière de la Terre, le trou noir se trouve au centre d’une galaxie nommée J0437 + 2456. Sa masse est environ trois millions de fois celle de notre Soleil.

    En utilisant des observations de suivi avec les observatoires Arecibo et Gemini, l’équipe a maintenant confirmé ses premiers résultats. Le trou noir supermassif se déplace à une vitesse d’environ 110000 miles par heure à l’intérieur de la galaxie J0437 + 2456.

    Mais la cause du mouvement n’est pas connue. L’équipe soupçonne qu’il existe deux possibilités.

    «Nous observons peut-être les conséquences de la fusion de deux trous noirs supermassifs», déclare Jim Condon, radio-astronome à l’Observatoire national de radioastronomie qui a participé à l’étude. “Le résultat d’une telle fusion peut faire reculer le trou noir du nouveau-né, et nous pouvons le regarder en train de reculer ou alors qu’il se réinstalle.”

    Mais il y a une autre possibilité, peut-être encore plus excitante: le trou noir peut faire partie d’un système binaire.

    «Malgré toutes les attentes qu’ils devraient vraiment être là-bas dans une certaine abondance, les scientifiques ont eu du mal à identifier des exemples clairs de trous noirs supermassifs binaires», dit Pesce. “Ce que nous pourrions voir dans la galaxie J0437 + 2456 est l’un des trous noirs d’une telle paire, l’autre restant caché à nos observations radio en raison de son absence d’émission de maser.”

    Cependant, d’autres observations seront finalement nécessaires pour identifier la véritable cause du mouvement inhabituel de ce trou noir supermassif.

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