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Les trous noirs errants dans la Voie lactée sont plus courants qu’on ne le pensait

by Nouvelles

Il y a des trous noirs qui ne bougent jamais, ainsi que d’autres qui rampent à travers les galaxies de manière invisible. On pense que chaque centre galactique actif contient un trou noir supermassif qui se nourrit d’un approvisionnement apparemment illimité de gaz et de poussière (AGN). Ce qui n’est pas immédiatement évident, c’est le nombre de trous noirs nécessaires pour que la bête atteigne cette taille. Les fusions de galaxies ont écrasé les trous noirs ensemble au début du cosmos, mais tous n’ont pas survécu intacts.

L’auteur principal de l’étude, Angelo Ricarte, astronome du Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics, a utilisé des simulations pour découvrir que certains étaient trop obstinés pour fusionner avec le trou noir supermassif de leur AGN. Par conséquent, ils sont devenus voyous.

Les chercheurs ont publié leur étude, intitulée “Origines et démographie des trous noirs errants, ” dans les avis mensuels de la Royal Astronomical Society.

ROMULUS enquête sur les comportements des trous noirs

Espace.com a déclaré Ricarte et ses collègues ont utilisé l’algorithme ROMULUS pour étudier comment les trous noirs pourraient fusionner et interagir avec d’autres choses, y compris d’autres trous noirs, à mesure que le cosmos grandissait après le Big Bang.

(Photo : Simulation de l’objectif eXtreme Spacetimes (SXS) via Wikimedia Commons)
Collision et fusion de deux trous noirs, aboutissant à la première détection d’ondes gravitationnelles, GW150914, par LIGO.

Une autre étude intitulée “Un code d’hydrodynamique des particules lisses pour modéliser les collisions entre des objets solides auto-gravitaires” a souligné que ROMULUS applique un algorithme d’hydrodynamique des particules lisse. Ce système traite les objets de l’univers comme des particules.

Tout est une particule distincte, du premier nuage de gaz aux étoiles, aux planètes, aux trous noirs et même à la matière noire. Par conséquent, les chercheurs ont ensuite envoyé des données astrophysiques dans l’ordinateur, qui a ensuite fait évoluer ce cosmos numérique.

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Les trous noirs ne sont généralement pas très pris en compte par les autres programmes, en particulier lorsqu’ils avancent rapidement à travers des simulations de 14 milliards d’années de l’univers entier. Mais ROMULUS leur accorda une attention particulière. Parce que le cosmos primitif était essentiellement un gigantesque flipper cosmique, plusieurs de ces voleurs sont apparus.

Les choses se sont enchaînées, ont grimpé en flèche et se sont heurtées tout le temps dans ce qui était autrefois un environnement turbulent. Il n’est donc pas étonnant que les galaxies naissantes se soient heurtées et fusionnées bien plus qu’elles ne le font maintenant.

Le rôle de Gravity dans la fusion de Rouging Stars avec les AGN

De nombreuses masses de trous noirs dans le cosmos primitif proviennent de trous noirs qui n’ont pas réussi à se combiner et se sont éteints indépendamment. SciNews a déclaré que même maintenant, du moins selon ROMULUS, les trous noirs errants représentent environ 10 pour cent de toute la masse des trous noirs. Mais ils ne sont pas morts. Certains voleurs errent en marge de leur galaxie, attrapant des étoiles malchanceuses sur leur passage. Mais d’autres voleurs plus massifs pourraient éventuellement fusionner avec l’énorme trou noir de l’AGN en raison de la gravité.

Les trous noirs avec une masse plus élevée feront face à plus de traînée lorsqu’ils voyageront dans l’espace avec tous leurs objets et la matière noire. C’est surtout s’ils sont toujours dans le centre galactique, qui peut devenir très dense. Le frottement dynamique est le terme pour ce type de traînée. Le trou noir a également une plus grande gravité, il continuera donc à absorber des étoiles et de la matière noire au cours de son voyage, augmentant son énergie et son élan tout en ralentissant. Ils finissent par le faire reculer, parfois jusqu’à l’AGN, où il peut se combiner avec un trou noir supermassif existant.

Les chercheurs ont hâte de voir ce que les trous noirs itinérants pourraient révéler d’autre. Ils pourraient fournir plus d’informations sur les ondes gravitationnelles (produites par des fusions) qu’un observatoire basé sur la lune, et nous en apprendre davantage sur eux-mêmes.

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