Jakarta, Gatra.com- Imaginez que si deux personnes se battaient sans fin pendant 3 milliards d’années, elles seraient toutes les deux battues. Cependant, si deux trous noirs s’affrontent (trou noir), alors les deux seraient coincés dans une danse pendant des milliards d’années. C’est ce que les astronomes ont découvert à propos de la paire de trous noirs la plus lourde de l’univers. Ainsi Science en direct05/03.
Deux trous noirs supermassifs observés tourbillonnant à l’intérieur d’une galaxie « fossile » éloignée sont les trous noirs binaires les plus lourds et les plus proches jamais découverts.
Les astronomes ont repéré la paire de trous noirs la plus lourde jamais observée, pesant tous deux l’équivalent de 28 milliards de soleils. La masse combinée des trous noirs est si grande qu’ils refusent d’entrer en collision et de fusionner. Les deux se sont battus sans fin pendant 3 milliards d’années.
Le trou noir binaire intégré dans la galaxie « fossile » B2 0402+379 est constitué de deux trous noirs supermassifs géants tournant l’un autour de l’autre à seulement 24 années-lumière, ce qui en fait la paire de trous noirs la plus proche jamais vue.
Malgré leur grande proximité, ces monstres jumeaux sont piégés dans les limbes orbitaux : ne pouvant plus se rapprocher l’un de l’autre, ils continuent de répéter la même danse depuis plus de 3 milliards d’années. Les astronomes ne savent toujours pas si le ballet des trous noirs se poursuivra sans interruption ou s’il se terminera par une collision spectaculaire. Les chercheurs ont rendu compte de leurs découvertes le 5 janvier à Journal d’astrophysique.
“En général, les galaxies avec des paires de trous noirs plus légères ont suffisamment d’étoiles et de masse pour les rassembler rapidement”, a déclaré le co-auteur Roger Romani, professeur de physique à l’Université de Stanford, dans un communiqué.
« Parce que cette paire est si lourde, elle a besoin de beaucoup d’étoiles et d’essence pour faire le travail. “Mais le binaire avait exploré le centre galactique de la matière, donc il s’est arrêté”, a-t-il ajouté.
Les trous noirs naissent de l’effondrement d’étoiles géantes et grandissent en dévorant tout ce qui s’en rapproche trop – qu’il s’agisse de gaz, de poussières, d’étoiles ou d’autres trous noirs. Mais l’origine des premiers trous noirs reste un mystère.
Des simulations passées de « l’aube cosmique » – le premier milliard d’années de l’univers – montrent que les trous noirs sont nés de nuages de gaz froid et de poussière qui se sont fusionnés en étoiles si massives qu’elles étaient destinées à s’effondrer rapidement. Après leur naissance, ces trous noirs sont devenus plus grands, entraînant le gaz autour d’eux pour finalement s’effondrer dans les premières étoiles de la galaxie naine.
Les astronomes émettent l’hypothèse qu’à mesure que l’univers s’étendait, les trous noirs au sein de ces galaxies naines ont rapidement fusionné avec d’autres galaxies pour produire des trous noirs supermassifs plus grands – et avec eux, des galaxies encore plus grandes.
Pour trouver une paire de trous noirs sur le point de fusionner, les astronomes ont parcouru les archives de données collectées par le télescope Gemini North à Hawaï. En utilisant le spectrographe du télescope (appelé GMOS) pour diviser la lumière de l’étoile en différentes couleurs, les scientifiques ont découvert que la lumière provenant du soleil se déplaçait rapidement autour du trou noir.
Cela a conduit les astronomes à B2 0402+379 – un « amas fossile » qui s’est formé lorsqu’un amas galactique entier d’étoiles et de gaz s’est combiné en une seule galaxie géante.
“L’excellente sensibilité du GMOS nous permet de cartographier l’augmentation des vitesses stellaires à mesure que l’on se rapproche du centre de la galaxie”, a déclaré Romani. Avec cela, on peut déduire la masse totale du trou noir qui s’y trouve.
On pense que les trous noirs dans les galaxies en fusion fusionnent en entrant en orbite les uns autour des autres et finissent par se rapprocher à mesure que leur danse perd leur moment cinétique en accélérant les étoiles proches.
Lorsque les deux hommes se rapprochent suffisamment, les scientifiques pensent que les ondes gravitationnelles – des distorsions de l’espace-temps produites par la rotation d’un trou noir – transportent suffisamment d’énergie pour ralentir et fusionner les monstres en duel.
Mais les scientifiques n’ont jamais observé deux trous noirs faisant cela, et la fusion du trou noir B2 0402+379 est au point mort depuis 3 milliards d’années – une conséquence, selon les chercheurs, d’une paire de trous noirs géants si massifs que rien ne pourrait pour le faire. pour les ralentir.
“Nous attendons avec impatience les investigations de suivi du noyau de B2 0402+379 où nous verrons quelle quantité de gaz est présente”, a déclaré l’auteur principal Tirth Surti, étudiant en physique à Stanford, dans un communiqué. “Cela nous permettra de mieux comprendre si les trous noirs supermassifs peuvent éventuellement fusionner ou rester bloqués sous forme binaire.”
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2024-03-05 00:11:17
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