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Des astrophysiciens à la recherche du deuxième trou noir supermassif le plus proche

Des astrophysiciens à la recherche du deuxième trou noir supermassif le plus proche

Des décennies d’études montrent que la plupart des galaxies massives hébergent un trou noir supermassif en leur centre et que la masse du trou noir représente un dixième de pour cent de la masse totale du sphéroïde d’étoiles qui l’entoure.

Une méthode pour observer ce qui pourrait être le deuxième trou noir supermassif le plus proche de la Terre a été proposée par deux astrophysiciens du Centre d’Astrophysique | Harvard et Smithsonien. Le trou noir supermassif, qui est logé par la galaxie naine Leo I, a une masse qui est trois millions de fois celle du Soleil.

Le trou noir supermassif Leo I* a été proposé pour la première fois par une équipe indépendante d’astronomes fin 2021. Les astronomes ont remarqué que les étoiles prenaient de la vitesse à l’approche du centre de la galaxiemais l’imagerie directe de l’émission du trou noir était impossible.

Maintenant, les physiciens du CfA Fabio Pacucci et Avi Loeb proposent une nouvelle méthode pour confirmer la présence du trou noir supermassif.

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Fabio Pacucci, auteur principal de l’étude ApJ Letters, a déclaré : « Les trous noirs sont des objets très insaisissables, et parfois ils aiment jouer à cache-cache avec nous. Les rayons de lumière ne peuvent pas s’échapper de leurs horizons d’événements, mais l’environnement qui les entoure peut être extrêmement brillant – si suffisamment de matière tombe dans leur puits gravitationnel. Mais si un trou noir n’accumule pas de masse, il n’émet pas de lumière et devient impossible à trouver avec nos télescopes.

“C’est le défi avec Leo I – une galaxie naine si dépourvue de gaz disponible pour accréter qu’elle est souvent décrite comme un” fossile “. Alors, va-t-on renoncer à tout espoir de l’observer ? Peut-être pas.”

“Dans notre étude, nous avons suggéré qu’une petite quantité de masse perdue par les étoiles errant autour du trou noir pourrait fournir le taux d’accrétion nécessaire pour l’observer. Les vieilles étoiles deviennent très grosses et rouges — nous les appelons des étoiles géantes rouges. Géants rouges ont généralement des vents forts qui transportent une fraction de leur masse dans l’environnement. L’espace autour de Leo I * semble contenir suffisamment de ces étoiles anciennes pour le rendre observable.

Avi Loeb, co-auteur de l’étude, a déclaré : “Observer Leo I* pourrait être révolutionnaire. Ce serait le deuxième trou noir supermassif le plus proche après celui du centre de notre galaxie, avec une masse très similaire mais hébergé par une galaxie mille fois moins massive que la voie Lactée. Ce fait remet en question tout ce que nous savons sur la co-évolution des galaxies et de leurs trous noirs supermassifs centraux. Comment un bébé aussi surdimensionné a-t-il pu naître d’un parent mince ?

« Dans le cas de Leo I, nous nous attendrions à un trou noir beaucoup plus petit. Au lieu de cela, Lion, je semble contenir un trou noir de quelques millions de fois la masse du Soleil, similaire à celui hébergé par la Voie lactée. C’est excitant parce que la science progresse généralement le plus lorsque l’inattendu se produit.

Pacucci a dit, “Alors, quand peut-on s’attendre à une image du trou noir?”

“Nous ne sommes pas encore là.”

“Léo I* joue à cache-cache, mais il émet trop de radiations pour rester indétectable longtemps.”

L’étude est publiée aujourd’hui dans les lettres du journal astrophysique.

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