Chandra a détecté des rayons X en provenance de la galaxie naine Mrk 462, ce qui révèle la présence d’un trou noir supermassif en pleine croissance. Ce trou noir contient environ 200 000 fois la masse du Soleil et fournit des informations aux astronomes sur la façon dont certains des plus anciens trous noirs de l’Univers ont pu se former et croître il y a des milliards d’années. L’image optique provient du télescope Pan-STARRS à Hawaï, avec plusieurs galaxies du groupe de galaxies HCG068 sur le côté gauche et la beaucoup plus petite Mrk 462 en bas à droite. Les astronomes vont continuer à essayer de déterminer le pourcentage de galaxies naines qui ont des trous noirs supermassifs. Crédit : Rayon X : NASA/CXC/Dartmouth Coll./J. Parker & ; R. Hickox ; Optique/IR : Pan-STARRS
- Des astronomes ont découvert une étoile supermassive. trou noir supermassif dans la galaxie naine Mrk 462 avec un trou noir supermassif. NASAObservatoire Chandra X-ray de la NASA .
- Le pourcentage de ces galaxies qui possèdent de tels trous noirs pourrait indiquer comment certains des plus anciens trous noirs de l’Univers se sont formés et ont grandi.
- Le trou noir de Mrk 462 contient environ 200 000 masses solaires, ce qui le place dans le petit côté de la catégorie des supermassifs.
- C’est l’une des premières fois qu’un trou noir supermassif fortement enfoui a été trouvé dans une galaxie naine.
Le graphique montre les rayons X que l’observatoire Chandra de la NASA a détectés dans la galaxie naine Mrk 462. Cette émission de rayons X (encadré) est importante car elle révèle la présence d’un trou noir supermassif en expansion au sein de cette galaxie relativement petite. La masse contenue dans ce trou noir – environ 200 000 fois la masse du Soleil – fournit des informations aux astronomes sur la façon dont certains des premiers trous noirs de l’Univers ont pu se former et croître il y a des milliards d’années.
Le panneau de fond est une image optique du télescope Pan-STARRS à Hawaï. Il y a plusieurs galaxies qui font partie du groupe de galaxies HCG068 sur le côté gauche de l’image. La galaxie qui émet de grandes quantités de rayons X, cependant, est la galaxie beaucoup plus petite située en bas à droite de l’image (marquée par la flèche). Mrk 462 est une galaxie naine parce qu’elle ne contient que quelques centaines de millions d’étoiles, ce qui signifie qu’elle contient environ cent fois moins d’étoiles qu’une galaxie telle que la galaxie Voie lactée. Les trous noirs sont notoirement difficiles à trouver dans les galaxies naines, car elles sont généralement trop petites et trop peu lumineuses pour que les télescopes optiques puissent suivre les mouvements rapides des étoiles en leur centre.
Crédit : X-ray : NASA/CXC/Dartmouth Coll./J. Parker & ; R. Hickox ; Optique/IR : Pan-STARRS
Pour rechercher des signes de croissance de trous noirs, les chercheurs ont utilisé Chandra pour observer huit galaxies naines qui avaient déjà montré des signes d’activité de trous noirs à partir de données optiques recueillies par le Sloan Digital Sky Survey. Parmi ces huit galaxies, seule Mrk 462 présentait la signature en rayons X d’un trou noir en croissance. De plus, la proportion de rayons X de haute énergie par rapport aux rayons X de basse énergie de Mrk 462, ainsi que les comparaisons avec les données à d’autres longueurs d’onde, indiquent que le trou noir de Mrk 462 est fortement obscurci par du gaz. C’est l’une des premières fois qu’un trou noir supermassif fortement enfoui, ou ” obscurci “, est découvert dans une galaxie naine.
Des recherches antérieures ont montré que les trous noirs peuvent atteindre un milliard de masses solaires lorsque l’Univers a moins d’un milliard d’années, soit une petite fraction de son âge actuel. Une idée est que ces énormes objets ont été créés lorsque des étoiles massives se sont effondrées pour former des trous noirs qui ne pesaient qu’environ 100 fois la masse du soleil. Les travaux théoriques peinent toutefois à expliquer comment ils ont pu prendre du poids assez rapidement pour atteindre les tailles observées dans l’univers primitif. Une autre explication est que l’Univers primitif était ensemencé de trous noirs contenant des dizaines de milliers de masses solaires lorsqu’ils ont été créés – peut-être à partir de l’effondrement de gigantesques nuages de gaz et de poussière.
Si les astronomes découvrent qu’une grande fraction des galaxies naines contient des trous noirs supermassifs comme celui de Mrk 462, cela favorise l’idée que de petites graines de trous noirs provenant de la toute première génération d’étoiles se sont développées étonnamment rapidement pour former les milliards d’objets de masse solaire de l’univers primitif. Une fraction plus petite ferait pencher la balance en faveur de l’idée que les trous noirs ont commencé leur vie en pesant des dizaines de milliers de soleils. En effet, les conditions nécessaires à l’effondrement direct d’un nuage géant en un trou noir de taille moyenne devraient être rares, et l’on ne s’attend donc pas à ce qu’une grande fraction des galaxies naines contiennent des trous noirs d’un poids de plusieurs dizaines de milliers de soleils.les trous noirs supermassifs. Les trous noirs de masse stellaire, par contre, sont attendus dans chaque galaxie.
Ces résultats devaient être présentés lors de la 239e réunion de l’American Astronomical Society à Salt Lake City, qui a été annulée pour les raisons suivantes COVID-19préoccupations.
Le Marshall Space Flight Center de la NASA gère le programme Chandra. Le Chandra X-ray Center du Smithsonian Astrophysical Observatory contrôle les opérations scientifiques depuis Cambridge, Massachusetts, et les opérations de vol depuis Burlington, Massachusetts.
