Des trous noirs supermassifs cachés ont entraîné des galaxies sur une trajectoire de collision – Eurasia Review

Les astronomes ont découvert que les trous noirs supermassifs obscurcis par la poussière sont susceptibles de se développer et de libérer d’énormes quantités d’énergie lorsqu’ils se trouvent à l’intérieur de galaxies susceptibles d’entrer en collision avec une galaxie voisine. Les nouveaux travaux, menés par des chercheurs de l’Université de Newcastle, ont été publiés dans la revue Avis mensuels affilierSociété royale d’astronomie.

Les galaxies, y compris notre propre Voie lactée, contiennent des trous noirs supermassifs en leur centre. Ils ont une masse équivalente à des millions voire des milliards de fois celle de notre soleil. Ces trous noirs grossissent en « mangeant » le gaz qui leur tombe dessus. Cependant, ce qui pousse le gaz près des trous noirs pour que cela se produise est un mystère permanent.

Une possibilité est que lorsque les galaxies sont suffisamment proches les unes des autres, elles sont susceptibles d’être gravitationnellement attirées l’une vers l’autre et de « fusionner » en une galaxie plus grande.

Dans les dernières étapes de son voyage vers le trou noir, le gaz s’allume et libère une énorme quantité d’énergie. Cette énergie est généralement détectée à l’aide de la lumière visible ou des rayons X. Cependant, les astronomes qui ont mené cette étude n’ont pu détecter les trous noirs en croissance qu’en utilisant la lumière infrarouge. L’équipe a utilisé les données de nombreux télescopes différents, dont le télescope spatial Hubble et le télescope spatial infrarouge Spitzer.

Les chercheurs ont développé une nouvelle technique pour déterminer la probabilité que deux galaxies si proches l’une de l’autre entrent en collision à l’avenir. Ils ont appliqué cette nouvelle méthode à des centaines de milliers de galaxies dans l’univers lointain (en regardant les galaxies qui se sont formées 2 à 6 milliards d’années après le Big Bang) dans le but de mieux comprendre le soi-disant « midi cosmique », un moment où la plupart de l’attendu L’occurrence de la croissance dans la galaxie de l’univers et le trou noir.

Comprendre comment les trous noirs se sont développés pendant cette période est la clé de la recherche galactique moderne, en particulier parce que cela pourrait nous donner un aperçu du trou noir supermassif résidant dans la Voie lactée et de l’évolution de notre galaxie au fil du temps.

Étant si éloignées, seules quelques-unes des galaxies cosmiques de midi répondent aux critères requis pour obtenir des mesures précises de leurs distances. Cela rend très difficile de dire avec une grande précision si deux galaxies sont très proches l’une de l’autre.

Cette étude présente une nouvelle méthode statistique pour surmonter les limitations précédentes de la mesure des distances exactes des galaxies et des trous noirs supermassifs dans le midi cosmique. Il applique une approche statistique pour déterminer les distances des galaxies à l’aide d’images à différentes longueurs d’onde et supprime le besoin de mesures de distance spectrale pour les galaxies individuelles.

Les données du télescope spatial James Webb au cours des prochaines années devraient révolutionner les études infrarouges et révéler plus de secrets sur la croissance de ces trous noirs poussiéreux.

« Notre nouvelle approche examine des centaines de milliers de galaxies distantes avec une approche statistique et demande quelle est la probabilité que deux galaxies soient proches l’une de l’autre et très susceptibles d’être sur une trajectoire de collision », explique Sean Dougherty, étudiant de troisième cycle à l’Université. de Newcastle et auteur principal de l’article.

Le Dr Chris Harrison, co-auteur de l’étude, déclare : « Ces trous noirs supermassifs sont difficiles à trouver parce que la lumière à rayons X, que les astronomes utilisent habituellement pour trouver ces trous noirs en croissance, est bloquée et n’est pas détectée par notre télescopes. Mais ces trous noirs eux-mêmes peuvent être trouvés.  » en utilisant la lumière infrarouge, qui est produite par la poussière chaude qui l’entoure. « 

Il ajoute : « La difficulté à trouver ces trous noirs et à effectuer des mesures précises des distances explique pourquoi il était auparavant si difficile de localiser ces lointaines galaxies du ‘midi cosmique’. Avec le JWST, nous nous attendons à trouver encore plus de ces galaxies noires cachées en croissance trous. Le JWST sera bien meilleur pour les trouver, nous aurons donc beaucoup plus à étudier, y compris les plus difficiles à trouver. À partir de là, nous pouvons faire plus pour comprendre la poussière qui les entoure et trouver découvrir la quantité de poussière qui se cache dans les galaxies lointaines. »