Des trous noirs observés entrent en collision alors que l’univers n’avait que 740 millions d’années | Astronomie | Dmshaulers

Des trous noirs observés entrent en collision alors que l'univers n'avait que 740 millions d'années |  Astronomie

Deux trous noirs ont été observés pour la première fois en collision dans l’univers antique. Les observations du télescope spatial James Webb révèlent une fusion de deux galaxies et de trous noirs supermassifs en leur centre alors que l’univers n’avait que 740 millions d’années, soit environ un vingtième de son âge actuel.

La découverte que les fusions massives semblent avoir été courantes dans l’univers naissant pourrait aider à expliquer comment des trous noirs supermassifs comme celui au cœur de la Voie lactée ont atteint des proportions aussi énormes.

Le professeur Roberto Maiolino, astrophysicien à l’Université de Cambridge et membre de l’équipe à l’origine des observations, a déclaré : « L’un des problèmes que nous avons en cosmologie est d’expliquer comment ces trous noirs parviennent à atteindre une telle taille. avalant de la matière très rapidement ou naissant gros. Une autre possibilité est qu’ils grandissent très rapidement en fusionnant.

Jusqu’à présent, il n’était pas clair si la fusion des galaxies – dont on sait qu’elle s’est produite – entraînerait également la transformation des trous noirs situés au centre en un seul gouffre cosmique. Des modèles récents suggèrent que l’un d’entre eux serait éjecté dans l’espace pour devenir un « trou noir errant ».

Les dernières observations utilisent la capacité du télescope Webb à atteindre des profondeurs lointaines dans le cosmos et ont ainsi fourni le premier aperçu de fusions galactiques dans un passé lointain.

Impression d’un trou noir supermassif en croissance attirant la matière (illustration d’artiste du quasar J059-4351 propulsé par un trou noir monstre). Photo : ESO/M Kornmesser/EPA

Au cours du processus de fusion, les trous noirs avalent d’énormes quantités de matière et libèrent également beaucoup d’énergie. Cette activité présente des caractéristiques spectrales caractéristiques qui permettent aux astronomes de les identifier. Cette activité a révélé la collision en cours dans un système appelé ZS7, où l’un des deux trous noirs est estimé à 50 m fois la masse du Soleil.

“La masse du deuxième trou noir est probablement similaire, bien qu’elle soit beaucoup plus difficile à mesurer car ce deuxième trou noir est enfoui dans un gaz dense”, a déclaré Maiolino.

Des observations ultérieures ont montré que parmi les trous noirs découverts à cette époque, environ un tiers semblait être en train de fusionner. “Cela pourrait être un véritable vecteur de croissance rapide des premiers trous noirs”, a-t-il déclaré.

Le professeur Andrew Pontzen, cosmologiste à l’University College de Londres, qui n’a pas participé à la recherche, a déclaré : « L’un des plus grands blancs de notre livre d’histoire cosmique est l’endroit où des trous noirs géants, des millions ou des milliards de fois la masse du Soleil, sont apparus. sont-ils nés grands, ou doivent-ils être construits à partir de trous noirs initialement plus petits qui se brisent ensemble pour former des géants ? Cette nouvelle preuve du (télescope Webb) est indirecte, mais elle aide à suggérer un rôle important dans les collisions de trous noirs. “.

À l’avenir, les scientifiques espèrent pouvoir effectuer des mesures directes d’anciennes collisions à l’aide de la prochaine génération de détecteurs d’ondes gravitationnelles, notamment l’antenne spatiale de l’interféromètre laser. (Lise) mission, qui a été récemment approuvée par l’Agence spatiale européenne.

Les résultats sont publiés dans les Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.

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