Une équipe d’astronomes a fait une découverte assez excitante: ils ont confirmé l’existence d’une paire relativement étroite de trous noirs supermassifs dans un galaxie voisine, ce qui en fait le duo le plus proche connu!

Les trous noirs jusqu’à environ 100 fois la masse du Soleil sont appelés trous noirs de masse stellaire, mais il en existe de bien plus gros Au centre de toutes les grandes galaxies se cachent des monstres: des trous noirs supermassifs, avec des millions et certains avec des milliards de fois la masse du Soleil

Beaucoup d’entre eux sont trouvés parce qu’ils engloutissent la matière à un rythme effréné Ce matériau s’accumule juste à l’extérieur du point de non-retour dans un énorme disque, qui chauffe à des températures ridicules et émet d’immenses quantités de rayonnement. Ils sont si brillants qu’ils sont relativement faciles à trouver

Certains sont silencieux, however, nous avons donc besoin d’autres moyens de les détecter Il y a aussi beaucoup d’étoiles au centre des galaxies Les plus proches d’un trou noir supermassif orbiteront très rapidement, beaucoup plus rapidement que s’il n’y avait pas de trou noir Si ce petit volume d’une galaxie peut être vu clairement, il est possible de mesurer les vitesses globales des étoiles, qui peuvent à leur tour être utilisées pour mesurer la masse du trou noir

Ce qui nous amène à NGC 7727 C’est une galaxie spirale à environ 80 millions d’années-lumière de la Terre Cependant, contrairement à la plupart des spirales majestueuses, les bras de celui-ci sont clairement désordonnés, perturbés Tu sais, bizarre Ceci est très probablement dû à une fusion récente avec une galaxie plus petite, un événement assez courant

La plupart des galaxies spirales (y compris notre Voie lactée) ont un renflement central d’étoiles de milliers d’années-lumière de diamètre qui devient plus brillant vers le centre Cependant, des images haute résolution du centre de NGC 7727 montrent qu’il a deux points lumineux dans son cœur, deux noyaux

L’un d’eux est plus brillant et exactement au centre de la galaxie L’autre est plus faible et un peu décalé, à au moins 1600 light years (et peut-être plus puisque nous le voyons en projection ; il pourrait être un peu plus proche de nous ou plus éloigné, le rendant un peu plus éloigné du noyau le plus brillant) C’est exactement ce à quoi vous vous attendriez si NGC 7727 avait mangé une galaxie plus petite il y a quelque temps ; le plus petit tomberait vers le centre du plus grand au fil du temps

Ah, mais il y a plus Le centre du noyau le plus faible (appelons-le Nucleus 2) est une source de rayons X, un rayonnement de haute énergie que vous attendez d’un trou noir supermassif mangeant de la matière Il présente également d’autres indications d’être un trou noir

Pour savoir avec certitude et voir si le plus brillant (Nucleus 1) abrite également un trou noir, les astronomes se sont tournés vers le Very Large Telescope au Chili et le Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE), une caméra capable de prendre des spectres d’objets à très haute résolutiondivisant leur lumière en longueurs d’onde individuelles (colors) qui peuvent ensuite être utilisées pour mesurer les mouvements d’objets via leur décalage Doppler

Ils ont trouvé des preuves claires de trous noirs supermassifs dans les deux noyaux Celui du noyau 1 a une masse de 154 millions (±10%) de la masse du Soleil, donc c’est costaud (le trou noir central de notre Voie lactée n’est “what” about 4 million solar masses)

Le noyau 2 a un trou noir d’une masse de 63 million solar masses (avec une plus grande incertitude d’environ 50%) C’était plus difficile à mesurer (d’où l’incertitude plus grande) mais c’est toujours une détection assez solide

Not only that, mais ils ont pu obtenir des mesures des masses totales (y compris les étoiles) des deux noyaux Le noyau 1 has a mass of about 50 milliards de soleils et le noyau 2 about 200 millions Cela confirme que le noyau le plus faible est une masse plus faible, but more importantly, cela donne les rapports entre la masse du trou noir et la masse de l’étoile. Pour le noyau 1, ce rapport est de 03% – à peu près correct pour la plupart des galaxiesmais pour Nucleus 2, ce rapport est de 3%, ce qui est bien plus élevé que d’habitude

Mais cela a aussi du sens: lorsqu’une petite galaxie entre en collision et fusionne avec une plus grande galaxie, ses étoiles sont emportées par la gravité de la plus grande galaxie Le noyau perd des étoiles, vous vous attendez donc à ce que le rapport entre la masse du trou noir et celle des étoiles qui l’entourent augmente Cela confirme l’idée que le double noyau de NGC 7727 est issu d’une fusion et que la deuxième galaxie avait un trou noir supermassif plus petit

Cela en fait la paire de trous noirs supermassifs la plus proche connue Le précédent détenteur du record était NGC 6240, located at 300 million light years from Earth, plus de trois fois plus éloigné que NGC 7727.

Illustration représentant un système binaire de trou noir, précurseur d’une fusion Crédit: Mark Myers, Centre d’excellence ARC pour la découverte des ondes gravitationnelles (OzGrav)

Les interactions gravitationnelles entre le trou noir du noyau 2 et les étoiles de la galaxie dans son ensemble continueront de le faire descendre vers le centre Une fois que les deux sont suffisamment proches, ils commenceront à émettre des ondes gravitationnelles, à perdre de l’énergie et à s’approcher de plus en plus près, en spirale ensemble jusqu’à ce que WHAMMO Ils fusionnent, libèrent une explosion colossale d’énergie des ondes gravitationnelles et deviennent un seul trou noir un peu plus supermassif Les modèles de la rencontre réalisés par l’équipe d’astronomes montrent que cela devrait se produire dans environ 250 million years, et certainement pas plus d’un milliard

Les modèles de fusions de galaxies indiquent qu’il devrait y avoir beaucoup plus de paires de trous noirs supermassifs (ou même de binaires, lorsqu’ils sont en orbite) que ce que nous voyons actuellement Il est probable que la plupart d’entre eux soient silencieux, donc la seule façon de les détecter est dynamiquement, à travers leur effet sur les étoiles qui les entourent C’est extrêmement difficile à fairecela n’a été possible ici que parce que les deux étaient suffisamment séparés pour être résolus et que la galaxie est relativement prochemais cette confirmation rend probable que l’on puisse en trouver davantage.

L’une des façons dont les trous noirs deviennent supermassifs en premier lieu est la fusion galactique et les collisions éventuelles de leurs trous noirs centraux La plupart de nos connaissances à ce sujet sont théoriques, il serait donc très cool d’avoir plus d’observations pour affiner cette compréhension C’est peut-être la première fois qu’une telle paire est confirmée dynamiquement, mais j’espère que ce n’est que la première

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News – US – La paire de trous noirs supermassifs monstres les plus proches de la Terre trouvée dans une galaxie proche

Source: https://www.syfy.com/syfy-wire/bad-astronomy-nearest-supermassive-black-hole-pair-to-earth-found

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