Première observation directe d’un petit trou noir en orbite autour d’un autre

MADRID, 12 juin (EUROPA PRESS) –

Plusieurs groupes de recherche internationaux ont confirmé la théorie selon laquelle il existe un trou noir en orbite autour d’un autre plus grand. dans la galaxie OJ 287, à 3,5 milliards d’années-lumière.

En 2021, le chasseur d’exoplanètes TESS de la NASA a ciblé cette galaxie pour aider les astronomes à confirmer la théorie initialement proposée par des chercheurs de l’université de Turku, en Finlande, selon laquelle il y aurait deux trous noirs au centre de la galaxie. Les chercheurs ont trouvé des preuves indirectes selon lesquelles Un trou noir très massif dans OJ 287 est en orbite autour d’un trou noir géant 100 fois sa taille.

Pour vérifier l’existence du plus petit trou noir, TESS a surveillé la luminosité du trou noir primaire et du jet qui lui est associé. L’observation directe du plus petit trou noir en orbite autour du plus grand est très difficile, mais sa présence a été révélée aux chercheurs par un soudain éclat de luminosité.

Le satellite TESS a détecté l’éruption prévue le 12 novembre 2021 à 02h00 UTC, et les observations ont été récemment publiées dans une étude en Le journal d’astrophysique par Shubham Kishore, Alok Gupta (Institut de recherche en sciences observationnelles d’Aryabhatta, Inde) et Paul Wiita (Collège du New Jersey, EE. UU.).

L’événement n’a duré que 12 heures. Cette courte durée montre qu’il est très difficile de trouver un éclat de grande luminosité à moins de connaître son timing à l’avance. Dans ce cas, la théorie des chercheurs de Turku s’est avérée correcte et TESS a été dirigé vers l’OJ 287 au bon moment. La découverte a également été confirmée par le télescope Swift de la NASA, qui était également pointé vers la même cible.

Además, una gran colaboración internacional dirigida por Staszek Zola de la Universidad Jagellónica de Cracovia, Polonia, detectó el mismo evento utilizando telescopios en diferentes partes de la Tierra, de modo que siempre fue de noche al menos en una de las ubicaciones de los telescopios durante toute la journée. De plus, un groupe de l’Université de Boston dirigé par Svetlana Jorstad et d’autres observateurs a confirmé la découverte en étudiant la polarisation de la lumière avant et après l’éruption.

Dans une nouvelle étude combinant toutes les observations précédentes, le professeur Mauri Valtonen et son équipe de recherche de l’Université de Turku ont montré que l’éclat de lumière de 12 heures provenait du plus petit trou noir en orbite et de ses environs. Cette étude a été publiée dans The Astrophysical Journal Letters.

L’éclatement rapide de la luminosité se produit lorsque le plus petit trou noir « avale » une grande partie du disque d’accrétion entourant le plus grand trou noir, le transformant en un jet de gaz vers l’extérieur.

Le jet du plus petit trou noir est alors plus brillant que celui du plus grand trou noir pendant environ 12 heures. Cela rend la couleur de l’OJ287 moins rougeâtre, ou jaune, au lieu du rouge normal. Après l’explosion, la couleur rouge revient. La couleur jaune indique que pendant la période de 12 heures, nous voyons la lumière du plus petit trou noir. Les mêmes résultats peuvent être déduits d’autres caractéristiques de la lumière émise par OJ287 au cours de la même période..

“Par conséquent, nous pouvons maintenant dire que nous avons “vu” un trou noir en orbite pour la première fois, de la même manière que nous pouvons dire que TESS a vu des planètes en orbite autour d’autres étoiles. Et comme pour les planètes, il est extrêmement difficile de obtenir une image directe du plus petit trou noir. En fait, en raison de la grande distance d’OJ 287, qui est proche de quatre milliards d’années-lumière, il faudra probablement beaucoup de temps avant que nos méthodes d’observation se développent autant que possible. pour capturer une image même du plus grand trou noir”, déclare c’est une déclaration Professeur Valtonen.

“Cependant, le plus petit trou noir pourrait bientôt révéler son existence par d’autres moyens, car il devrait émettre des ondes gravitationnelles de l’ordre du nanohertz. Les ondes gravitationnelles d’OJ 287 devraient être détectables dans les années à venir grâce aux réseaux de synchronisation des pulsars en cours de maturation”, explique A. Gopakumar de l’Institut Tata de recherche fondamentale en Inde.