À la recherche de trous noirs dans les galaxies à l'écart

Les trous noirs sont d'étranges bêtes dans le zoo cosmique. Ils se déclinent en deux "types": stellaire et supermassif. Il est maintenant bien connu que la plupart des galaxies ont de nombreux trous noirs de masse stellaire dispersés partout. Ils sont généralement créés par la mort d'étoiles dans des explosions de supernova. On les trouve parfois dans les systèmes binaires, où un trou noir et un nain blanc ou un autre type d'étoile font une danse orbitale l'un avec l'autre.

Les plus grands trous noirs, les supermassifs, sont cachés dans le cœur des galaxies et contiennent la masse de millions ou de milliards d'étoiles. Ils passent au moins une partie de leur temps à avaler du matériel dans leur voisinage immédiat. La plupart des trous noirs supermassifs connus des astronomes sont cachés dans des galaxies qui sont elles-mêmes regroupées en amas. Le plus grand trouvé à ce jour a une masse de 21 milliards de soleils et tient la cour au cœur d'une galaxie dans l'amas de Coma. Coma est une énorme conglomération qui se trouve à 336 millions d'années-lumière de la

Ce n'était pas le seul grand là-bas. Les astronomes ont également découvert un trou noir de 17 milliards de masse solaire accroché au cœur d'une galaxie appelée NGC 1600, qui se trouve elle-même dans un marigot cosmique où seulement environ 20 galaxies existent. Étant donné que la plupart des très gros trous noirs vivent dans les "grandes villes" (c'est-à-dire dans les amas de galaxies bien peuplées), l'un des bâtons galactiques dit aux astronomes que quelque chose d'étrange devait être arrivé pour le créer dans son courant galaxie.

Alors, comment un trou noir de monstre est-il caché dans un amas de galaxies de petites villes? Une explication possible est qu'il a fusionné avec un autre trou noir à un moment donné dans un passé lointain. Au début de l'histoire de l'univers, interactions galaxie étaient beaucoup plus courants, en construisant de plus en plus grands à partir de plus petits.

Lorsque deux galaxies fusionnent, non seulement leurs étoiles et gaz et poussière se mélangent, mais leur noir central les trous (s'ils en ont, et la plupart des galaxies le font) migrent vers le cœur du nouveau, plus massif galaxie. Là, ils tournent en orbite, devenant ce qu'on appelle un "trou noir binaire". Toutes les étoiles ou nuages ​​de gaz et de poussière sont à double risque de l'attraction gravitationnelle de ces trous noirs. Cependant, ce matériau peut réellement voler l'élan des trous noirs (à condition qu'il ne tombe pas directement dans eux). Lorsque cela se produit, les étoiles s'échappent, laissant les trous noirs avec moins d'élan. Ils commencent à se rapprocher et finissent par fusionner pour créer un trou noir géant. Il continue de croître en avalant du gaz acheminé vers le cœur tout au long de la collision.

Alors, comment le trou noir du NGC 1600 est-il devenu si massif? L'explication la plus probable est qu'il avait extrêmement faim à un moment donné de sa vie, ce qui l'a conduit à aspirer beaucoup de gaz et d'autres matériaux.

Cet énorme appétit peut également expliquer pourquoi la galaxie hôte est dans un si petit amas, par rapport à d'autres trous noirs supermassifs dans des galaxies au cœur d'amas beaucoup plus grands. NGC 1600 est la galaxie la plus grande et la plus massive de son groupe. Elle est également trois fois plus lumineuse que toutes les autres galaxies voisines. Cette énorme différence de luminosité n'est pas quelque chose que les astronomes ont vu dans d'autres groupes.

La majeure partie du gaz de la galaxie a été consommée il y a longtemps lorsque le trou noir a brillant quasar à partir de matériaux qui y coulaient et qui étaient chauffés en plasma brillant. À l'époque moderne, le trou noir central du NGC 1600 est relativement calme. En fait, les astronomes l'appelaient un "géant endormi". Cela explique pourquoi il n'avait pas été détecté dans des études antérieures sur la galaxie. Les astronomes tombé sur ce monstre massif alors qu'ils mesuraient la vitesse des étoiles proches. Le champ gravitationnel intense du trou noir affecte les mouvements et les vitesses des étoiles. Une fois que les astronomes ont pu mesurer ces vitesses, ils ont pu ensuite déterminer la masse du trou noir.

Les astronomes ont utilisé des instruments spéciaux au Observatoire des Gémeaux à Hawai'i d'étudier la lumière provenant des étoiles près du trou noir dans NGC 1600. Certaines de ces étoiles tournent autour du trou noir, et ce mouvement apparaît dans le l'empreinte digitale de starlight (appelée son spectre). D'autres étoiles avaient des mouvements qui semblent suggérer qu'elles s'étaient aventurées un peu trop près du trou noir et avaient été projetées par gravité en ligne plus ou moins droite depuis le noyau de la galaxie. Cela a du sens puisque Le télescope spatial Hubble les données ont également montré que le noyau était très faible. Vous vous attendriez à ce que si le trou noir projetait des étoiles loin de lui-même. Il est possible que le cœur du NGC 1600 ait éjecté suffisamment d'étoiles pour faire 40 milliards de soleils. Cela indique aux astronomes qu'il y a un trou noir assez puissant et massif caché au cœur de cette galaxie, qui se trouve à environ 209 millions d'années-lumière de la Terre.

• Des trous noirs existent dans de nombreuses galaxies. Les noyaux des spirales et des elliptiques contiennent généralement des trous noirs supermassifs.
• La galaxie elliptique NGC 1600 a un trou noir assez massif en son cœur.
• Les astronomes cherchent à comprendre pourquoi cette galaxie a un trou noir si massif.

• "Une vue de la galaxie elliptique géante NGC 1600." HubbleSite - Le télescope - Hubble Essentials - À propos d'Edwin Hubble, hubblesite.org/image/3723/news.
• Dunbar, Brian. "Qu'est-ce qu'un trou noir?" NASA, NASA, 21 mai 2015, www.nasa.gov/audience/forstudents/k-4/stories/nasa-knows/what-is-a-black-hole-k4.html.
• NASA, NASA, science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/black-holes.