Des astronomes ont découvert un minuscule trou noir surdimensionné qui se cache au centre d'une galaxie naine à 340 millions d'années-lumière. Et même si ses dimensions sont petites, il peut aider à résoudre les énigmes les plus complexes des trous noirs.
Le trou noir a été trouvé dans la galaxie naine RGG 118, et il s’agit aujourd’hui du plus petit trou noir que nous connaissons, et pourtant sa masse impressionnante est 50 000 fois supérieure à celle de notre Soleil. Cependant, il reste moins de la moitié de la masse du prochain trou noir supermassif découvert et 100 fois moins que la masse d’un trou noir supermassif situé au centre de notre galaxie.
Les résultats de la comparaison montrent que le trou noir RGG est 200 000 fois plus petit que le plus grand trou noir supermassif connu.
Malgré la comparaison de taille, ce trou noir récemment découvert est extrêmement important pour les astronomes qui tentent de comprendre les processus évolutifs complexes qui dominent le développement des étoiles noires supermassives situées dans presque toutes les galaxies, ainsi que la manière dont ils déterminent l'évolution des galaxies hôtes.
Image de RGG 118
«Cela peut sembler controversé, mais il est très important de trouver un si petit trou noir énorme», déclare Vivian Balthasar de l'Université du Michigan à Ann Arbor pour un communiqué de presse de la NASA. «Nous pouvons utiliser les observations des trous noirs supermassifs les plus légers pour mieux comprendre comment se développent les trous noirs de différentes tailles.» Le RGG 118 a été découvert à l’origine par le projet Sloan Digital Celestial Survey. Une équipe dirigée par Balthazar a utilisé l’observatoire à rayons X Chandra de la NASA et un télescope Magellan de 6,5 mètres au Chili pour décrire un trou noir supermassif étonnamment petit. Ils ont pu examiner visuellement le mouvement du gaz froid au centre du RGG 118 à l'aide du télescope Magellan et obtenir une image à l'échelle du rayonnement X émis par un gaz tourbillonnant dans le voisinage immédiat du trou noir avec l'aide de Chandra. Les deux moyens ont permis de prouver que le trou noir de la galaxie RGG 118 se comporte ainsi que d'autres trous noirs supermassifs au centre des galaxies.
La vitesse de rotation des étoiles entourant le trou noir au cœur de la galaxie a également confirmé cette découverte.
"Nous avons constaté que ce petit trou noir supermassif se comporte de la même manière que ses parents plus grands et, dans certains cas, beaucoup plus grands", a ajouté la co-auteur, Amy Reyns, de l'Université du Michigan. "Cela nous dit que les étoiles noires grandissent de la même manière quelle que soit leur taille."
L’un des plus grands secrets de l’astrophysique moderne est l’existence d’un gigantesque trou noir supermassif, censé exister dans l’univers moins de un milliard d’années après le Big Bang. Les astronomes espèrent restaurer le modèle d'évolution en détectant ce petit trou noir. À l'heure actuelle, la théorie dit que les trous noirs supermassifs sont formés soit à la suite de l'effondrement rapide d'immenses nuages de gaz, dont la masse est 100 000 fois supérieure à celle de notre soleil, soit à la suite de l'effondrement d'étoiles massives. Nous avons maintenant la possibilité de déterminer lequel de ces modèles est le plus probable sur l'exemple du RGG 118.
«Nous sommes dominés par deux idées sur la naissance des trous noirs supermassifs», a déclaré Elena Gallo, une autre chercheuse de l'Université du Michigan. "Le trou noir de la galaxie RGG 118 sert de substitut à ces trous qui existaient dans le jeune univers et peut donc nous aider à comprendre lequel d'entre eux est vrai."
