Les scientifiques ne savent pas si des trous noirs supermassifs se sont formés prochainement dans des conditions extrêmes
- Si la première option était correcte,Les trous noirs supermassifs naîtraient avec des masses extrêmement grandes – des centaines de milliers ou des millions de fois plus massives que notre Soleil – et auraient une taille minimale fixe.
- Si la deuxième apparition était correcte,alors les trous noirs supermassifs commenceraient relativement petits. Leur masse était dans ce cas environ 100 fois supérieure à celle de notre Soleil et a commencé à croître avec le temps, se nourrissant des étoiles et des nuages de gaz situés autour d'eux.
Les astronomes ont longtemps cherché à trouver les plus petits trous noirs supermassifs. Ce sont les chaînons manquants nécessaires pour déchiffrer le problème de l'origine de SMBH.
Dans une étude publiée aujourd'hui, l'équipemenée par Cardiff, a annoncé avoir découvert l'une des plus petites particules SMBH jamais observées au centre d'une galaxie proche, qui pèserait un million de fois moins que la masse du Soleil. Ce trou noir supermassif est situé dans la galaxie NGC 404 – « Ghost of Mirach ». Il a reçu ce nom en raison de sa proximité avec une étoile très brillante nommée Mirach, qui projette son ombre sur la galaxie.
Les résultats ont été obtenus en utilisant un nouveautechniques utilisant un ensemble de radiotélescopes situés dans le désert chilien d'Atacama. Celui qui observe le rayonnement électromagnétique avec des longueurs d'onde millimétriques et submillimétriques et s'appelle ALMA. Il est utilisé pour étudier la lumière de certains des objets les plus froids de l'univers.
"À gauche se trouve une image composite en couleurLe télescope spatial Hubble au centre du "Ghost of Mirach". À droite, une nouvelle image ALMA de la même région, montrant en détail la répartition du gaz froid et dense tourbillonnant autour du centre de cet objet. Crédit : Université de Cardiff.
Le trou noir supermassif dans la galaxie dans le fantôme de Mirach a une masse dans la plage prédite par les modèles d'effondrement direct, disent les scientifiques.
Les chercheurs ont également noté qu'à l'heure actuelle, cettele trou noir est actif et avale du gaz. Cela signifie que certains des schémas d'effondrement pur et simple les plus extrêmes qui ne produisent que des SMBH très massifs peuvent ne pas être vrais.
Cela en soi ne suffit pas àdéterminer enfin la différence entre l’image « originale » et « l’effondrement pur et simple ». Tout d’abord, nous devons analyser toutes les statistiques. Mais c’est un grand pas dans la bonne direction.
Dr Tim Davies de l'École de physique et d'astronomie de l'Université de Cardiff
Les trous noirs sont des objets qui se sont effondrés sous l'influence de la gravité, laissant derrière eux de petites mais incroyablement denses régions de l'espace d'où rien, pas même la lumière, ne peut s'échapper.
Un trou noir supermassif est le plus grand type de trou noir et peut représenter des centaines de milliers, voire des milliards, de plus que la masse du Soleil.
On pense que presque toutes les grandes galaxies, telles que la Voie lactée, contiennent un tel trou noir situé en son centre.
Des trous noirs supermassifs ont également été découvertsdans des galaxies très lointaines, car elles ne sont apparues que quelques centaines de millions d'années après le big bang. Cela suggère qu'au moins certains d'entre eux pourraient devenir massifs en très peu de temps, ce qui est difficile à expliquer selon les modèles de formation et d'évolution des galaxies.
Tous les trous noirs grandissent à mesure qu'ils consommentles nuages de gaz et détruisent les étoiles qui risquent de s'approcher trop près d'eux, mais certains d'entre eux ont une vie plus active que d'autres. Par conséquent, rechercher le plus petit d'entre eux dans les galaxies voisines pourrait aider les scientifiques à comprendre comment les trous noirs supermassifs apparaissent.
Dans leurs recherches, une équipe internationaleont utilisé des techniques entièrement nouvelles pour se rapprocher plus que jamais du cœur d'une petite galaxie voisine appelée NGC404, leur permettant d'observer les nuages de gaz tourbillonnants qui entouraient le trou noir supermassif en son centre.
Le télescope ALMA a permis à l'équipe de voir des nuages de gaz au cœur de la galaxie, ce qui en fait l'une des cartes à la plus haute résolution jamais réalisée.
La capacité d'observer cette galaxie avec une tellela haute résolution a permis à l'équipe de surmonter des décennies de résultats contradictoires et de découvrir la vraie nature des trous noirs supermassifs au centre de la galaxie.
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