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Des trous noirs errants dans des galaxies naines

Espace 06 janvier 2020

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Les astronomes qui cherchent à comprendre les mécanismes qui ont formé les trous noirs massifs au début de l’histoire de l’Univers ont obtenu de nouveaux indices importants avec la découverte de 13 de ces trous noirs dans des galaxies naines situées à moins d’un milliard d’années-lumière de la Terre.

13 trous noirs dans des galaxies naines

Ces galaxies naines, 100 fois moins massives que notre propre Voie lactée, sont parmi les plus petites galaxies connues pour abriter des trous noirs massifs. Les scientifiques s’attendent à ce que les trous noirs de ces petites galaxies aient une masse moyenne d’environ 400 000 fois celle de notre Soleil.
« Nous espérons que leur étude et celle de leurs galaxies nous permettront de comprendre comment des trous noirs similaires se sont formés puis ont grandi dans l’Univers primitif, par le biais de fusions galactiques sur des milliards d’années, produisant les trous noirs supermassifs que nous voyons aujourd’hui dans les grandes galaxies, avec des masses de plusieurs millions ou milliards de fois celles du Soleil », a déclaré Amy Reines de l’Université d’État du Montana.
Reines et ses collègues ont utilisé le Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) pour faire cette découverte, qu’ils présenteront à la réunion de l’American Astronomical Society à Honolulu, à Hawaï.
Reines et ses collaborateurs ont utilisé le VLA pour découvrir le premier trou noir massif dans une galaxie naine en 2011. Cette découverte a été une surprise pour les astronomes et a stimulé une recherche radio pour en savoir plus.
Les scientifiques ont commencé par sélectionner un échantillon de galaxies dans le NASA-Sloan Atlas, un catalogue de galaxies réalisées avec des télescopes à lumière visible. Ils ont choisi des galaxies dont les étoiles totalisent moins de 3 milliards de fois la masse du Soleil, soit à peu près l’équivalent du Grand Nuage de Magellan, un petit compagnon de la Voie lactée.

Le VLA a permis de réaliser de nouvelles images à haute résolution 

De cet échantillon, ils ont choisi des candidats qui figuraient également dans le sondage Faint Images of the Radio Sky at Twenty centimeters (FIRST) de l’Observatoire national de radioastronomie, réalisé entre 1993 et 2011. Ils ont ensuite utilisé le VLA pour réaliser de nouvelles images à haute résolution de 111 des galaxies sélectionnées.
« Ces nouvelles observations du VLA ont révélé que 13 de ces galaxies possèdent des preuves solides d’un trou noir massif qui consomme activement le matériel environnant. Nous avons été très surpris de constater que, dans environ la moitié de ces 13 galaxies, le trou noir n’est pas au centre de la galaxie, contrairement au cas des grandes galaxies « , a déclaré M. Reines
Les scientifiques ont dit que cela indique que les galaxies ont probablement fusionné avec d’autres plus tôt dans leur histoire. Ceci est cohérent avec les simulations informatiques qui prédisent qu’environ la moitié des trous noirs massifs des galaxies naines se trouveront errants dans la périphérie de leurs galaxies.

Élargir les recherches

« Ce travail nous a appris que nous devons élargir nos recherches de trous noirs massifs dans les galaxies naines au-delà de leur centre pour obtenir une compréhension plus complète de la population de ce type de trous noirs et apprendre quels mécanismes ont contribué à leur formation dans l’Univers primitif « , a déclaré M. Reines.
Cette recherche a été publiée dans Astrophysical Journal.
Source : National Radio Astronomy Observatory
Crédit photo : Pïxabay