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Le trou noir supermassif a disparu sans explication

Lorsque deux galaxies entrent en collision, leurs trous noirs supermassifs respectifs devraient plonger vers le cœur de la galaxie nouvellement formée, pour finalement fusionner. Cependant, aucun trou noir de ce type n’a été découvert dans et autour de la galaxie elliptique géante nommée A2261-BCG. C’est une énigme.

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le maîtresses de galaxies sont en quelque sorte les molécules fluide galactique qui composent les filaments de grandes structures dans le cosmos observable. Un célèbre catalogue contenant les références de plus de 4000 clusters riches en galaxies a été publié par leastronome Américain George Abell (1927-1983). Initialement, en 1958, il n’y avait que des grappes visibles dans lehémisphère nord puis, avec des collègues, George Abell l’a étendu avec des clusters dans lehémisphère sud jusqu’à sa mort.

Une publication disponible sur arXiv fait référence à un groupe Abell portant le numéro 2261. Les astronomes l’étudient depuis des décennies, en particulier avec télescopes Hubble et Subaru, dans le visible, mais aussi avec le télescope Chandra dans le domaine de Rayons X.

Au centre des amas du genre Abell 2261, on observe de grandes galaxies elliptiques, pauvres en gaz et la poussière, parmi les plus massives et les plus brillantes. Celui qui dépasse tous ses compagnons est nommé La galaxie d’amas la plus brillante (BCG). Cependant, comme l’expliquent les chercheurs, ils sont tombés sur une énigme avec le A2261-BCG.

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On observe très généralement la même relation entre Masse du trou noir supermassif dans une galaxie et de la masse de cette galaxie (environ 1000 fois plus massive), indiquant que les deux grandissent ensemble et qu’il doit aussi y avoir rétroactions de l’un à l’autre.

Trous noirs propulsés par les ondes gravitationnelles

Sur observer parfois deux trous noirs supermassifs dans la même galaxie, indiquant qu’au moins l’un des modes de croissance de ces objets est une collision galactique géante suivie de la fusion (on sait désormais que le mode essentiel implique courants froids de la matière). Cependant, selon la fameuse formule dite ” friction dynamique “Du grand astrophysicien Prix ​​indien et Nobel physique Chandrasekhar, décrivant la perte deénergie d’un corps céleste massif – comme un étoile ou un trou noir – dans mouvement dans le gaz auto-gravitant des étoiles d’une galaxie, ces trous noirs ont la possibilité de tomber vers le centre de la galaxie nouvellement formée où ils vont à leur tour fusionner.

Vers la fin de ce processus, émissions copieux deondes gravitationnelles se produira et nous avons l’intention de les observer avec eLisa.

Remarquablement, la modélisation de la fusion des trous noirs nous disent que l’émission de ces ondes peut être très asymétrique, transportant de l’énergie et surtout des impulsions comme le ferait le gaz éjecté par un fusée. Il n’est donc pas impossible que le trou noir nouvellement formé soit éjecté en direction de l’espace intergalactique, initialement propulsé par une telle émission d’ondes gravitationnelles.

Cependant, voici le problème, étant donné sa taille, l’A2261-BCG devrait contenir un trou noir supermassif d’au moins trois milliards de masses solaires et probablement beaucoup plus (rappelez-vous que celui de notre voie Lactée contient seulement environ 4 millions). S’il augmente matière, il doit donc être visible dans le domaine des rayons X et donc par le satellite Chandra.

A ce jour, aucune trace de ce trou noir dans l’A2261-BCG, ce qui pourrait donc suggérer qu’il a été éjecté mais, dans ce cas, on devrait le voir pas très loin de sa galaxie hôte. Jusqu’à présent, les astrophysiciens l’ont cherché en vain, ce qui est très étonnant.

C’est comme s’il était totalement parti pour une raison inconnue.

Pourtant les télescopes Hubble et Subaru ont en effet fourni des indications que l’A2261-BCG est bien le produit d’une fusion récente entre deux galaxies, ce qui est confirmé par des observations radio avec le Karl G. Jansky Très grand tableau qui voit les effets indirects de ce qui devait être noyau actif de galaxies il y a seulement 50 millions d’années. Un noyau qui devait être alimenté en énergie par une matière d’accrétion de trou noir supermassif.

Le télescope James-Webb pourra peut-être rincer indirectement le trou noir supermassif qui a probablement été éjecté du A2261-BCG … mais nous devons encore attendre son lancement.

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Ce que vous devez vous rappeler

  • Les astronomes ont recherché la présence d’un trou noir supermassif dans l’amas de galaxies Abell 2261.
  • En effet, presque toutes les grandes galaxies contiennent de telles étoiles compactes, et la grande galaxie au milieu d’Abell 2261 devrait en contenir une particulièrement massive. Ce n’est pas le cas.
  • Les astrophysiciens pensent que cette galaxie a subi une fusion avec une autre galaxie dans le passé, ce qui aurait pu provoquer l’éjection d’un trou noir plus grand nouvellement formé. via émissions d’ondes gravitationnelles.
  • Malgré des recherches minutieuses avec Chandra et d’autres télescopes, les astronomes ne savent pas encore ce qui est arrivé à ce trou noir géant qui semble avoir disparu de l’amas.

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Delphine Perrault

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