NASA découvre des trous noirs supermassifs

En utilisant plusieurs télescopes de la NASA, les scientifiques ont mené une enquête révolutionnaire pour détecter à la fois les trous noirs supermassifs visibles et cachés — des objets colossaux dont la masse est des milliards de fois supérieure à celle du Soleil. On pense que presque toutes les grandes galaxies abritent un de ces trous noirs en leur cœur, mais les compter directement est impossible. Les astronomes analysent plutôt des échantillons plus petits pour estimer leur population totale. Identifier avec précision les trous noirs obscurcis aide à affiner ces estimations et à améliorer notre compréhension de leur rôle dans la formation des galaxies.

Une étude récente publiée dans l’Astrophysical Journal a révélé qu’environ 35 % des trous noirs supermassifs sont fortement enveloppés de gaz et de poussière, bloquant même la lumière des rayons X de faible énergie. Les enquêtes précédentes suggéraient que moins de 15 % étaient aussi obscurcis, mais les modèles théoriques prévoient que le nombre réel devrait être plus proche de 50 %. Si les observations continuent de montrer moins de trous noirs cachés que prévu, les scientifiques devront peut-être revoir certaines hypothèses clés sur leur formation et leur impact sur les galaxies.

Illuminer l’obscurité : comment les trous noirs façonnent l’univers.

Malgré leur nature intrinsèquement sombre, les trous noirs peuvent devenir certains des objets les plus brillants de l’univers. À mesure que le gaz spirale vers un trou noir supermassif, une friction intense et de la chaleur génèrent une radiation suffisamment puissante pour éclipser une galaxie entière. Autour de ces disques lumineux, des nuages épais de gaz et de poussière — souvent en forme de torus (anneau) — révèlent ou dissimulent le trou noir en fonction de l’angle de vue.

Lorsqu’observé de face, le disque brillant est entièrement visible. Cependant, lorsqu’il est vu de profil, le torus bloque une grande partie de la lumière. Les scientifiques se basent sur les observations infrarouges et les rayons X de haute énergie pour détecter ces trous noirs obscurcis et étudier leur impact sur l’évolution galactique.

Identifier les géants cachés avec des télescopes avancés.

Les observations infrarouges aident à détecter les trous noirs cachés que les télescopes traditionnels ne voient pas. L’IRAS de la NASA, qui a fonctionné en 1983, a identifié la lueur infrarouge des nuages de gaz entourant les trous noirs, révélant à la fois ceux visibles et obscurcis. Cependant, certaines sources étaient des galaxies en formation d’étoiles, ce qui a conduit les chercheurs à utiliser des télescopes optiques pour affiner l’échantillon. Ils se sont ensuite appuyés sur NuSTAR de la NASA, qui détecte les rayons X de haute énergie capables de pénétrer les nuages de gaz, confirmant ainsi l’existence de trous noirs cachés.

« Il est étonnant de voir à quel point l’IRAS et le NuSTAR ont été précieux, malgré le fait que l’IRAS ait fonctionné il y a plus de 40 ans », a déclaré Peter Boorman, responsable de l’étude. « Cela montre l’impact durable des archives de télescopes et des observations multi-longueurs d’onde. »

Comprendre la croissance des trous noirs et l’évolution galactique.

En comparant les trous noirs cachés et non cachés, les scientifiques peuvent mieux comprendre comment ces géants cosmiques croissent. Si les trous noirs se développent principalement en consommant la matière environnante, beaucoup devraient être entourés de nuages épais de gaz, les rendant plus difficiles à détecter. Les résultats de l’étude soutiennent cette théorie, renforçant l’idée que les trous noirs accumulent de la masse par une alimentation continue.

Les trous noirs façonnent également leurs galaxies hôtes en régulant la formation d’étoiles. En dévorant du gaz, ils peuvent éjecter de la matière excédentaire dans l’espace, perturbant les régions de formation d’étoiles et influençant la structure globale d’une galaxie.

« Sans les trous noirs, les galaxies seraient beaucoup plus grandes », a expliqué Poshak Gandhi, astrophysicien à l’Université de Southampton et co-auteur de l’étude. « Par exemple, si la Voie lactée n’avait pas de trou noir supermassif, le ciel nocturne pourrait contenir beaucoup plus d’étoiles. Cela montre à quel point les trous noirs sont cruciaux pour l’évolution des galaxies. »

L’avenir de la recherche sur les trous noirs.

Ces découvertes soulignent la nécessité de poursuivre l’exploration à l’aide de télescopes avancés et d’observations multi-longueurs d’onde. Les missions futures viseront à découvrir davantage de trous noirs obscurcis, affiner les modèles de croissance galactique et répondre aux questions persistantes sur la manière dont ces géants cosmiques façonnent l’univers.

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Lire l’article original : Scitechdaily

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