Pour la première fois, des astronomes ont détecté la présence d’une foule de trous noirs se pressant près du centre d’un ancien amas globulaire

Parfois, en science, lorsque vous cherchez à trouver quelque chose que vous aviez prédit, vous trouvez plutôt quelque chose de très différent Ce fut le cas récemment lorsque des astronomes utilisant le télescope spatial Hubble ont examiné le noyau d’un amas globulaire, une «boule» de vieilles étoiles densément compactées nommée NGC 6397, à la recherche d’un trou noir central de masse intermédiaire. Au lieu de cela, ils ont trouvé de manière inattendue tout un essaim de petits trous noirs, comme l’ont rapporté la NASA et l’ESA le 11 février 2021.

Il existe deux types bien établis de trous noirs: le trou noir de masse stellaire qui se forme lorsqu’une grande étoile manque de carburant et s’effondre et ne pèse que quelques fois la masse de notre soleil, et le trou noir supermassif qui est censée exister au centre de chaque grande galaxie et contient la masse de plusieurs millions d’étoiles En dehors de ces deux types, les astronomes pensent qu’il devrait également exister un trou noir de type intermédiaire – le trou noir de masse intermédiaire, avec une masse de 100 à 100000 fois la masse de notre soleil – et il y en a plusieurs candidats pour ces cas, mais seulement quelques cas confirmés

L’analyse par ces chercheurs des données du télescope spatial Hubble et de l’observatoire spatial Gaia sur cet amas globulaire n’a pas fourni la preuve d’un trou noir de taille moyenne en son centre que les astronomes recherchaient Au lieu de cela, ils ont fait la toute première détection d’une collection de trous noirs au centre d’un amas globulaire

L’amas globulaire NGC 6397, contenant des centaines de milliers d’étoiles, a été photographié par le télescope spatial Hubble Les étoiles bleues de l’amas sont plus chaudes et près de la fin de leur vie, tandis que les étoiles orange sont des étoiles géantes rouges élargies Les étoiles blanches incluent des étoiles similaires à notre soleil Image via NASA / ESA / T Marron et S Casertano (STScI)

Les astronomes ont ciblé cet amas globulaire particulier, NGC 6397, car à 7800 années-lumière de distance, c’est l’un des amas globulaires les plus proches de la Terre. Plus important encore, les scientifiques pensent qu’un amas globulaire est un endroit idéal pour trouver des trous noirs de taille moyenne en raison de la collection dense d’étoiles à leur noyau.

Les amas globulaires sont de grandes collections sphériques d’étoiles qui orbitent à la périphérie des galaxies Les amas sont anciens, parfois presque aussi vieux que l’univers lui-même Un amas globulaire effondré, tel que NGC 6397, est suffisamment vieux pour que les étoiles les plus massives se soient déplacées vers le centre de l’amas et que les étoiles plus jeunes se soient déplacées vers sa périphérie. Cela donne à l’amas globulaire un noyau très dense

Comme il n’est pas possible d’observer directement ces trous noirs, les astronomes ont mesuré comment les étoiles de l’amas se déplacent – leurs vitesses – pour trouver la distribution de masse dans l’amas Les endroits où les étoiles se déplaçaient plus rapidement sont des zones où plus de masse est concentrée Pourtant, la distribution de ces étoiles ne se limitait pas à un emplacement central ponctuel dans le noyau, comme on pouvait s’y attendre de la présence d’un trou noir de taille intermédiaire. Au lieu de cela, la masse semble être répartie de manière plus aléatoire, s’étendant à quelques pour cent de la taille de la grappe

Par conséquent, sur la base de l’évolution stellaire, les astronomes ont conclu que les restes d’étoiles sous la forme de trous noirs de masse stellaire peuplent les régions internes de l’amas globulaire NGC 6397 pourrait en accueillir plus de 20, le type de trous noirs le plus «léger»

Le concept de cet artiste montre la concentration de trous noirs au centre de l’amas globulaire NGC 6397 En réalité, les trous noirs sont beaucoup trop petits pour une observation directe par les télescopes existants Cet amas globulaire peut contenir plus de 20 trous noirs Image via ESA / Hubble / N Bartmann

Comme beaucoup de découvertes scientifiques, la découverte d’une concentration de trous noirs dans un amas globulaire soulève plus de questions, dont une clé est: la fusion de ces trous noirs enfoncés dans des quartiers rapprochés pourrait-elle entraîner des ondes gravitationnelles? Peut-être que les scientifiques découvriront si les trous noirs se brisant ensemble produisent les ondulations de la gravité récemment vues par certains instruments, et peut-être qu’ils découvriront quelque chose qu’ils n’avaient même pas prévu

Conclusion: les astronomes ont cherché un trou noir de taille moyenne au centre d’un amas globulaire et ont trouvé à la place tout un essaim de trous noirs plus petits.

Kelly Kizer Whitt est écrivain scientifique spécialisé en astronomie depuis plus de deux décennies Elle a commencé sa carrière chez Astronomy Magazine, et elle a régulièrement contribué à AstronomyToday et au Sierra Club, entre autres. Le livre d’images de ses enfants, Solar System Forecast, a été publié en 2012 Elle a également écrit un roman dystopique pour jeunes adultes intitulé A Different Sky Quand elle ne lit pas ou n’écrit pas sur l’astronomie et qu’elle regarde les étoiles, elle aime voyager dans les parcs nationaux, créer des mots croisés, courir, jouer au tennis et faire du paddleboard. Kelly vit avec sa famille dans le Wisconsin

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Actualités – États-Unis – Découverte d’un essaim de trous noirs | EarthSkyorg
Titre associé :
Essaim de trous noirs découvert
Les astronomes font une découverte étrange: une concentration de petits trous noirs cachés là où ils attendaient un single
Essaim de trous noirs découverts | Espace

Source: https://earthsky.org/space/group-black-holes-found-globular-cluster-ngc-6397

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