Dans une galaxie située à 600 millions d’années lumière de la Terre, des trous noirs dans une bataille à outrance déchirent l’espace-temps, révélant une dynamique intéressante au centre d’un puissant quasar.
Le quasar situé au centre de la galaxie Markaryan 231 (Mrk 231) est le quasar le plus proche de la Terre. Après plusieurs années d'étude des données obtenues par le télescope spatial Hubble, l'équipe des astronomes s'est rendu compte que ce quasar était alimenté par deux trous noirs dans un combat mortel orbital.
Cela peut être crucial pour l’étude de quasars - des sursauts d’énergie très brillants situés dans des régions isolées de l’Univers. Mais le fait que nous ayons un quasar situé relativement près par rapport aux normes galactiques représente une bonne occasion d’étudier ces objets mystérieux.
Dans l'étude des émissions ultraviolettes d'un disque d'accrétion d'un quasar (un disque de gaz surchauffés entourant la région centrale), une découverte étonnante a été faite: un quasar semble avoir la forme d'un anneau. À l'aide de modèles dynamiques, les chercheurs ont rapidement compris qu'il devrait y avoir deux trous noirs supermassifs, dont l'un est légèrement plus petit que l'autre. Pendant qu’ils tournent à l’intérieur du noyau d’un quasar, le plus petit des trous noirs coupe la zone située à l’intérieur, formant ainsi son propre disque d’accrétion plus petit. Les calculs montrent que cette paire passe sur une orbite complète tous les 1, 2 ans. Le grand trou noir est environ 150 millions de fois plus massif que notre Soleil et inférieur à 4 millions de fois.
"Nous étions très heureux de faire cette découverte, non seulement parce qu'elle montre l'existence d'un double trou noir étroit dans le Mrk 231, mais elle ouvre également la voie à la recherche systématique de doubles trous noirs utilisant la nature de leur rayonnement ultraviolet", a déclaré Yojun Liu de Observatoire astronomique national de Chine, Académie chinoise des sciences.
Lorsque les deux trous noirs s’enrouleront, dans quelques centaines de milliers d’années, ils se heurteront et se fondront.
La présence de 2 Noirs supermassifs au centre du quasar témoigne du passé tumultueux de Mrk 231.
Connu sous le nom de "galaxie formant des étoiles", il est le site de la formation d'étoiles, produisant des étoiles 100 fois plus rapidement que notre galaxie de la Voie Lactée. Une fois, une petite galaxie est entrée en collision avec Mrk 231, formant une longue queue de jeunes étoiles bleues. La galaxie a également une forme asymétrique, ce qui nous montre que des milliards d’étoiles sont encore en train de s’installer. Il est probable que le plus petit trou noir se trouvait au centre de la galaxie en collision. "Dans la structure de notre univers, il y a des galaxies géantes et des amas de galaxies qui se sont développés en fusionnant de plus petites en plus grandes, et les trous noirs binaires sont le résultat naturel de ces fusions", a ajouté le co-chercheur Xuyu Day de l'Université de l'Oklahoma.
L'effet de marée a également généré une énorme quantité de gaz, alimentant ainsi un énorme trou noir et un quasar brillant.
