Trous noirs. Ils étaient théoriques, jusqu’à ce que le premier soit découvert et confirmé à la fin du 20e siècle. Maintenant, les astronomes les trouvent partout. Nous avons même des images radio directes de deux trous noirs : un dans M87 et Sagittarius A* au centre de notre galaxie.
Alors, que sait-on d’eux ? Beaucoup. Mais, il y a plus à découvrir.
Une équipe d’astronomes utilisant les données de l’observatoire de rayons X Chandra a fait une découverte surprenante sur un trou noir supermassif central dans un quasar intégré dans un amas de galaxies lointain. Ce qu’ils ont trouvé fournit des indices sur l’origine et l’évolution des trous noirs supermassifs.
Identification à deux facteurs des trous noirs
Si vous allez étudier un trou noir, en particulier un trou supermassif, il y a beaucoup de défis. Il s’avère que chaque grande galaxie a un trou noir monstrueux central. Il est donc important d’en savoir le plus possible à leur sujet. Ces mastodontes cosmiques contiennent des millions voire des milliards de masses solaires.
Ils ont une forte attraction gravitationnelle – et rien, pas même la lumière, ne peut échapper à leurs griffes. Cela affecte notre capacité à les regarder ainsi que leurs régions voisines.
Une chose n’est pas encore tout à fait claire : comment ces monstres se forment-ils et évoluent-ils ?
La réponse réside en partie dans deux de leurs caractéristiques. “Chaque trou noir peut être défini par seulement deux nombres : son spin et sa masse”, a déclaré Julia Sisk-Reynes de l’Institut d’astronomie (IoA) de l’Université de Cambridge au Royaume-Uni, qui a dirigé une nouvelle étude sur un trou noir supermassif. trou à quelque 3,6 milliards d’années de nous.
“Bien que cela semble assez simple, déterminer ces valeurs pour la plupart des trous noirs s’est avéré incroyablement difficile.”
Radiographier un trou noir
Mesurer les masses est difficile, bien qu’il existe des moyens de le faire. Mesurer le spin est un vrai challenge. Pour en savoir plus sur les trous noirs monstres, Sisk-Reynes et ses collaborateurs ont utilisé les données de l’observatoire de rayons X Chandra.
Ils ont étudié les observations du moteur de trou noir supermassif central du quasar H1821+643 et ont peut-être obtenu sa vitesse de rotation. Il contient 30 milliards de fois la masse du Soleil. (En comparaison, le trou noir supermassif central de la Voie lactée n’a qu’environ 4 millions de masses solaires.)
Pourquoi les rayons X ? Un trou noir en rotation entraîne l’espace avec lui et permet à la matière d’orbiter plus près de lui que ce qui est possible pour un trou non en rotation. Les données de rayons X montrent à quelle vitesse le trou noir tourne.
Des études du spectre de H1821+643 montrent que la vitesse de rotation de son trou noir est étrange, comparée à d’autres moins massives qui tournent à une vitesse proche de la vitesse de la lumière. Ce rythme plus lent pour le trou noir du quasar a surpris l’équipe.
“Nous avons constaté que le trou noir en H1821+643 tourne environ deux fois moins vite que la plupart des trous noirs pesant entre environ un million et dix millions de soleils”, a déclaré l’astronome Christopher Reynolds (également de l’Institut d’astronomie). Il est co-auteur de l’article rapportant les résultats des mesures de Chandra. « La question à un million de dollars est : pourquoi ?
Trous noirs : origine et évolution
L’histoire de H1821 + 643 pourrait détenir la clé pour comprendre sa vitesse de rotation plus lente, selon le co-auteur James Matthews (également à l’Institut d’astronomie).
Il suggère que des trous noirs supermassifs comme celui de H1821+643 se sont probablement développés par fusion avec d’autres trous noirs lors de collisions de leurs galaxies.
Il est bien connu que les collisions de galaxies forment de plus grandes galaxies au fil du temps, et donc ces mêmes activités (y compris les collisions de galaxies naines) sont un jeu équitable en tant que facteurs possibles.
Il est également possible que ce trou noir ait eu son disque externe perturbé lors d’une collision, ce qui a envoyé du gaz dans des directions aléatoires pendant l’événement.
Ces types d’activités affecteraient la vitesse de rotation du trou noir, le ralentissant ou même le faisant tourner dans une toute nouvelle direction. Cela signifie que de tels trous noirs pourraient montrer une gamme de vitesses de rotation, en fonction de leurs histoires récentes.
“La rotation modérée de cet objet ultramassif peut être un témoignage de l’histoire violente et chaotique des plus grands trous noirs de l’univers”, a déclaré Matthews.
“Cela peut également donner un aperçu de ce qui arrivera au trou noir supermassif de notre galaxie dans des milliards d’années à l’avenir lorsque la Voie lactée entrera en collision avec Andromède et d’autres galaxies.”
Cet article a été initialement publié par Universe Today. Lire l’article d’origine.
