Des astronomes de l’Université du Texas et de l’Université de l’Arizona ont découvert un trou noir à croissance rapide dans l’une des galaxies les furthermore extrêmes connues au tout début de l’Univers. La découverte de la galaxie et du trou noir en son centre fournit de nouveaux indices sur la formation des tout premiers trous noirs supermassifs. Le nouveau travail est publié dans les avis mensuels de la Royal Astronomical Culture.
À l’aide d’observations prises avec l’Atacama Massive Millimeter Array (ALMA), un observatoire radio situé au Chili, l’équipe a déterminé que la galaxie, nommée COS-87259, contenant ce nouveau trou noir supermassif est très extrême, formant des étoiles à un taux de 1000 fois celui de notre propre Voie lactée et contenant moreover d’un milliard de masses solaires de poussière interstellaire. La galaxie brille à la fois de cette extreme explosion de development d’étoiles et du trou noir supermassif en croissance en son centre.
Le trou noir est considéré comme un nouveau type de trou noir primordial, fortement enveloppé de “poussière” cosmique, provoquant l’émission de la quasi-totalité de sa lumière dans la gamme infrarouge moyen du spectre électromagnétique. Les chercheurs ont également découvert que ce trou noir supermassif en croissance (souvent appelé noyau galactique actif) génère un puissant jet de matière se déplaçant à une vitesse proche de la lumière à travers la galaxie hôte.
Aujourd’hui, des trous noirs dont la masse est des tens of millions à des milliards de fois supérieure à celle de notre propre Soleil se trouvent au centre de presque toutes les galaxies. La development de ces trous noirs supermassifs reste un mystère pour les scientifiques, notamment parce que plusieurs de ces objets ont été découverts alors que l’Univers était très jeune. Parce que la lumière de ces sources achieved tellement de temps à nous parvenir, nous les voyons telles qu’elles existaient dans le passé dans ce cas, juste 750 tens of millions d’années après le Massive Bang, soit environ 5 % de l’âge actuel de l’Univers.
Ce qui est particulièrement étonnant à propos de ce nouvel objet, c’est qu’il a été identifié sur une partie relativement petite du ciel généralement utilisée pour détecter des objets similaires – moins de 10 fois la taille de la pleine lune – suggérant qu’il pourrait y avoir des milliers de resources similaires dans le tout premier Univers. C’était complètement inattendu par rapport aux données précédentes.
La seule autre classe de trous noirs supermassifs que nous connaissions au tout début de l’Univers sont les quasars, qui sont des trous noirs actifs relativement peu obscurcis par la poussière cosmique. Ces quasars sont extrêmement rares à des distances similaires à COS-87259, avec seulement quelques dizaines situées sur le ciel complet. La découverte surprenante de COS-87259 et de son trou noir soulève plusieurs inquiries sur l’abondance des tout premiers trous noirs supermassifs, ainsi que sur les styles de galaxies dans lesquelles ils se forment généralement.
Ryan Endsley, l’auteur principal de l’article et maintenant boursier postdoctoral à l’Université du Texas à Austin, déclare : « Ces résultats suggèrent que les premiers trous noirs supermassifs étaient souvent fortement obscurcis par la poussière, peut-être en raison de l’intense activité de formation d’étoiles. dans leurs galaxies hôtes. C’est quelque selected que d’autres prédisent depuis quelques années maintenant, et c’est vraiment agréable de voir la première preuve d’observation directe soutenant ce scénario.”
Des varieties d’objets similaires ont été trouvés dans l’univers actuel plus community, comme Arp 299 illustré ici. Dans ce système, deux galaxies s’écrasent ensemble, générant une extreme explosion d’étoiles ainsi qu’une forte obscurcissement du trou noir supermassif en croissance dans l’une des deux galaxies.
Endsley ajoute : “Alors que personne ne s’attendait à trouver ce variety d’objet au tout début de l’Univers, sa découverte fait un pas en avant vers une bien meilleure compréhension de la façon dont des trous noirs d’un milliard de masse solaire ont pu se former si tôt dans la vie de l’Univers. ainsi que l’évolution des galaxies les furthermore massives.”