Un “mini” trou noir monstre pourrait contenir des indices sur la croissance d’un géant

Un “mini” trou noir monstre pourrait contenir des indices sur la croissance d’un géant
Un “mini” trou noir monstre pourrait contenir des indices sur la croissance d’un géant

Crédit : Rayons X : NASA/CXC/Dartmouth Coll./J. Parker et R. Hickox ; Optique/IR : Pan-STARRS

La découverte d’un trou noir supermassif dans une galaxie relativement petite pourrait aider les astronomes à percer le mystère entourant la croissance des plus gros trous noirs.

Les chercheurs ont utilisé l’observatoire à rayons X Chandra de la NASA pour identifier un trou noir contenant environ 200 000 fois la masse du Soleil enfoui dans le gaz et la poussière dans la galaxie Mrk 462.

Mrk 462 ne contient que plusieurs centaines de millions d’étoiles, ce qui en fait une galaxie naine. En revanche, notre Voie lactée abrite quelques centaines de milliards d’étoiles. C’est l’une des premières fois qu’un trou noir supermassif fortement enfoui ou «obscurci» est découvert dans une galaxie naine.

“Ce trou noir dans Mrk 462 est parmi les plus petits des trous noirs supermassifs, ou monstres”, a déclaré Jack Parker du Dartmouth College dans le New Hampshire, qui a dirigé l’étude avec son collègue Ryan Hickox, également de Dartmouth. « Les trous noirs comme celui-ci sont notoirement difficiles à trouver. »

Dans les galaxies plus grandes, les astronomes trouvent souvent des trous noirs en recherchant les mouvements rapides des étoiles au centre des galaxies. Cependant, les galaxies naines sont trop petites et sombres pour que la plupart des instruments actuels puissent les détecter. Une autre technique consiste à rechercher les signatures des trous noirs en croissance, tels que le gaz chauffé à des millions de degrés et brillant dans les rayons X lorsqu’il tombe vers un trou noir.






Les chercheurs de cette étude ont utilisé Chandra pour examiner huit galaxies naines qui avaient précédemment montré des indices de croissance de trous noirs à partir de données optiques recueillies par le Sloan Digital Sky Survey. 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 à haute énergie par rapport aux rayons X à 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 trous noirs enfouis sont encore plus difficiles à détecter que les trous exposés, trouver cet exemple pourrait signifier qu’il y a beaucoup plus de galaxies naines avec des trous noirs similaires”, a déclaré Hickox. « Ceci est important car cela pourrait aider à répondre à une question majeure en astrophysique : comment les trous noirs sont-ils devenus si gros si tôt dans l’univers ? »

Des recherches antérieures ont montré que les trous noirs peuvent atteindre un milliard de masses solaires au moment où l’univers a moins d’un milliard d’années, une petite fraction de son âge actuel. Une idée est que ces énormes objets ont été créés lorsque des étoiles massives se sont effondrées pour former 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 emballer assez rapidement pour atteindre les tailles observées dans l’univers primitif.

Une autre explication est que l’univers primitif a été 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 petites graines de trous noirs de la première génération d’étoiles se sont développées étonnamment rapidement pour former le milliard d’objets de masse solaire dans l’univers primitif. Une plus petite fraction ferait pencher la balance en faveur de l’idée que les trous noirs ont commencé leur vie en pesant des dizaines de milliers de soleils.

Ces attentes s’appliquent car les conditions nécessaires à l’effondrement direct d’un nuage géant à un trou noir de taille moyenne devraient être rares, il n’est donc pas prévu qu’une grande partie des galaxies naines contienne des trous noirs supermassifs. 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 pourrions apprendre. »

Ces résultats devaient être 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 le lundi 10 janvier.


Les astronomes s’améliorent pour trouver des trous noirs « brillants »


Fourni par
Centre de radiologie Chandra

Citation:
Galaxie naine Mrk 462 : un “mini” trou noir monstre pourrait contenir des indices sur la croissance du géant (2022, 10 janvier)
récupéré le 10 janvier 2022
de https://phys.org/news/2022-01-dwarf-galaxy-mrk-mini-monster.html

Ce document est soumis au droit d’auteur. En dehors de toute utilisation équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucun
partie peut être reproduite sans autorisation écrite. Le contenu est fourni seulement pour information.

 
For Latest Updates Follow us on Google News
 

PREV Le trou noir supermassif « mini » nouvellement découvert est l’un des plus petits jamais trouvés
NEXT Les étoiles pourraient se former beaucoup plus rapidement que prévu, selon une nouvelle étude
----