Ancienne collision de trous noirs survenue peu après le Big Bang | Dmshaulers

Ancienne collision de trous noirs survenue peu après le Big Bang

Le télescope spatial Webb a découvert la fusion de trous noirs la plus lointaine à ce jour, qui a eu lieu lorsque l’univers n’avait que 740 millions d’années. C’est la première fois que les astronomes assistent à une fusion aussi tôt dans l’histoire de l’univers, ce qui en fait un record.

Les trous noirs sont des objets massifs qui parsèment notre univers ; leurs champs gravitationnels sont si puissants que même la lumière ne peut s’échapper de leurs horizons d’événements. Les fusions de trous noirs sont exactement ce à quoi elles ressemblent : des danses lentes et terrifiantes entre deux objets, souvent au centre de leurs galaxies respectives, pour finalement fusionner en un seul objet.

La récente observation de la fusion a été réalisée par une équipe d’astronomie en mai 2023 à l’aide de l’instrument NIRSpec-IFU du télescope Webb. La rencontre cosmique des trous a eu lieu lorsque l’univers avait environ trois quarts de milliard d’années (pour référence, l’univers a maintenant 13 milliards d’années de plus que cela !), dans un système galactique appelé ZS7.

La fusion a été découverte grâce aux caractéristiques spectrographiques des trous noirs en accrétion – ceux qui accumulent activement de la matière – qui ne sont pas visibles par les télescopes au sol. Heureusement, Webb se trouve en L2, une région de l’espace située à 1 million de kilomètres de la Terre à partir de laquelle il peut scruter encore plus profondément l’univers.

“Nos résultats suggèrent que les fusions constituent une voie importante par laquelle les trous noirs peuvent se développer rapidement, même à l’aube cosmique”, a déclaré Hannah Übler, astronome à l’Université de Cambridge et auteur principal de l’étude, dans une étude de l’ESA. libérer. “Avec d’autres découvertes de Webb sur des trous noirs massifs actifs dans l’univers lointain, nos résultats montrent également que les trous noirs massifs ont façonné l’évolution des galaxies depuis le tout début.”

De gauche à droite : un champ contenant ZS7, une région plus petite dans le champ et ZS7.

La vision de Webb est si précise que l’équipe a pu séparer spatialement les deux trous noirs et révéler certaines de leurs caractéristiques physiques. L’un des trous fait environ 50 millions de fois la masse du Soleil, tandis que l’autre est caché dans un dense nuage de gaz. Le document complet de l’équipe sur la découverte a été publié aujourd’hui dans les avis mensuels de la Royal Astronomical Society.

Quand les trous noirs fusionnent, ils restent envoyer des ondes de choc gravitationnelles qui resserre et étend l’espace-temps sur des milliards d’années-lumière. Ces ondes sont détectées par des observatoires comme ceux gérés par la Collaboration LIGO-Virgo-KAGRA, dont certains Les premières ondes gravitationnelles ont été détectées en 2015.

Mais un avenir meilleur se profile à l’horizon pour la compréhension de l’univers gravitationnel. Le SEC est officiellement adopté L’antenne spatiale de l’interféromètre laser (LISA), un observatoire spatial d’ondes gravitationnelles, a ouvert la voie au lancement et à l’exploitation éventuels du vaisseau spatial.

“Les résultats de Webb nous indiquent que les systèmes plus légers détectables par LISA devraient être beaucoup plus fréquents qu’on ne le pensait auparavant”, a déclaré Nora Luetzgendorf, scientifique principale du projet LISA à l’Agence spatiale européenne, dans le même communiqué. “Cela nous amènera très probablement à ajuster nos modèles pour les taux LISA dans cette plage de masse. Ce n’est que la pointe de l’iceberg.”

Ensemble, la prochaine génération de télescopes spatiaux révélera les premiers trous noirs, mais aussi leur fréquence dans l’univers. Percer les mystères des trous noirs (comment ils se développent, interagissent et façonnent leur environnement) aidera les astrophysiciens à comprendre certains des mystères les plus fondamentaux de l’univers.

Plus: 9 choses que vous ne saviez pas sur les trous noirs

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