La découverte récente fait la clarté sur les tout premiers trous noirs supermassifs
Des astronomes de l’Université du Texas et de l’Université d’Arizona ont découvert un trou noir à croissance rapide dans l’une des galaxies les plus extrêmes connues dans l’univers extrêmement précoce. La découverte de la galaxie et du trou noir en son centre donne de nouveaux indices sur la formation des premiers trous noirs supermassifs. Les nouveaux travaux sont publiés dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
À l’aide d’observations effectuées par le grand réseau millimétrique d’Atacama (ALMA), un observatoire radio situé au Chili, le groupe a déterminé que la galaxie, nommée COS-87259, comprenant ce nouveau trou noir supermassif est très extrême, développant des étoiles à un rythme 1000 fois supérieur à celui de notre propre Voie lactée et contenant également plus d’un milliard de masses solaires de poussière interstellaire. La galaxie brille de mille feux grâce à cet intense développement d’étoiles et à la croissance du trou noir supermassif en son centre.
Le trou noir
Le trou noir est considéré comme un nouveau type de trou noir primordial, fortement entouré de “poussière” cosmique, qui produit presque toute sa lumière dans l’infrarouge moyen du spectre électromagnétique. Les scientifiques ont également découvert que ce trou noir supermassif en expansion (souvent décrit comme un noyau galactique actif) produit un jet solide de matière qui se déplace à une vitesse proche de celle de la lumière dans la galaxie hôte.
Actuellement, des trous noirs dont la masse est des millions ou des milliards de fois supérieure à celle de notre propre soleil se trouvent au centre de presque toutes les galaxies. La façon dont ces trous noirs supermassifs se sont développés reste un mystère pour les scientifiques, notamment parce que plusieurs de ces objets ont été découverts lorsque l’univers était extrêmement jeune. Comme la lumière de ces sources met beaucoup de temps à nous parvenir, nous les observons telles qu’elles existaient dans le passé ; dans le cas présent, simplement 750 millions d’années après le Big Bang, ce qui représente environ 5 % de l’âge actuel de l’univers.
Ce nouvel objet
Ce qui est particulièrement impressionnant avec ce nouvel objet, c’est qu’il a été identifié dans une zone relativement petite du ciel, habituellement utilisée pour repérer des objets similaires – moins de dix fois la taille de la pleine lune – ce qui suggère qu’il pourrait y avoir des centaines de sources comparables dans l’univers très ancien. Les données précédentes ne permettaient pas de prédire ce phénomène.
La seule autre catégorie de trous noirs supermassifs que nous connaissions dans l’univers très primitif est celle des quasars, des trous noirs actifs qui sont relativement peu masqués par la poussière cosmique. Ces quasars sont incroyablement rares à des distances comparables à celles de COS-87259, quelques dizaines seulement étant localisés sur l’ensemble du ciel. La découverte surprenante de COS-87259 et de son trou noir soulève de nombreuses questions sur l’abondance des trous noirs supermassifs très anciens et sur les types de galaxies dans lesquelles ils se forment habituellement.
Ryan Endsley
Ryan Endsley, auteur principal de l’article et maintenant chercheur postdoctoral à l’Université du Texas à Austin, affirme que ces résultats suggèrent que les trous noirs supermassifs très anciens étaient généralement fortement obscurcis par la poussière, peut-être en raison de l’intense activité de création d’étoiles dans leurs galaxies hôtes. D’autres le prévoyaient depuis quelques années, et c’est formidable de voir la première preuve observationnelle directe soutenant ce scénario.
Des types d’objets comparables ont été découverts dans l’univers actuel, plus local, comme Arp 299. Dans ce système, deux galaxies s’écrasent l’une contre l’autre, produisant une intense combustion d’étoiles et une forte obscurcissement du trou noir supermassif en croissance dans l’une des deux galaxies.
Endsley ajoute que, même si personne ne s’attendait à découvrir ce type d’objet dans l’univers très primitif, sa découverte permet de mieux comprendre comment des milliards de trous noirs de masse solaire ont pu se former si tôt dans la vie de l’espace profond, et comment les galaxies les plus énormes ont commencé à évoluer.
Lire l’article original sur PHYS.
Lire la suite : Le Chatbot Bing de Microsoft a adopté un comportement défensif et répond aux utilisateurs
