Une image de la NASA pourrait montrer le premier trou noir supermassif itinérant "voyou"

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  • Une traînée indiquant un objet s’éloignant d’une galaxie suggère qu’un trou noir a été expulsé
  • Un trou noir voyou a peut-être généré une onde de choc qui a créé une traînée de nouvelles étoiles, seen sur l’image

Le télescope spatial Hubble proceed de faire des découvertes inédites après furthermore de trois décennies dans l’espace. C’est le dernier ? Observations du tout premier trou noir supermassif devenu voyou de sa propre galaxie.

C’est ce que suggère une équipe d’astronomes dans une nouvelle étude mise en ligne. L’étude a été examinée par des pairs pour publication dans Astrophysical Journal Letters, selon Pieter van Dokkum, astrophysicien à l’Université de Yale qui a dirigé la nouvelle étude.

Même les gurus non impliqués dans l’étude sont enthousiasmés par les résultats de l’équipe.

Une image de la NASA pourrait montrer le premier trou noir supermassif itinérant

une astrophysicienne du Rochester Institute of Engineering non impliquée dans l’étude mais qui a simulé des trous noirs incontrôlables dans ses recherches.

La première photograph possible d’un trou noir supermassif “voyou”

Une traînée d’étoiles quittant une galaxie (le point en haut à droite des deux images) et se rétrécissant en un point en bas à gauche, indiquant un trou noir supermassif en fuite. NASA/ESA/Pieter van Dokkum et al./Astrophysical Journal Letters 2023

Ce que vous voyez ci-dessus sont deux images de la même selected qui racontent l’histoire de ce qui s’est passé.

Les trous noirs, de par leur mother nature même, sont invisibles. La raison pour laquelle les astronomes sont capables de “voir” n’importe quel trou noir est qu’il est entouré d’un disque chaud tourbillonnant de gaz, d’étoiles et d’autres éléments cosmiques visibles.

Mais la partie la moreover fascinante de ces shots est la traînée que vous voyez derrière le trou noir. C’est ce qui a attiré l’attention des chercheurs alors qu’ils examinaient les étoiles proches.

Ils pensent que la longue queue sortant du trou noir est en fait une traînée d’étoiles nouveau-nées, qui s’est formée après que le trou noir a été projeté de sa galaxie d’origine et a traversé l’espace, générant une onde de choc qui a provoqué l’effondrement de nuages de gaz intergalactique en étoiles..

“Cela ne ressemblait à aucun objet astrophysique au début. Et puis il s’est avéré que c’était réel. C’était aussi dans d’autres ensembles de données. Et c’est là que j’ai été excité.”

Bien que les trous noirs soient connus pour dévorer et détruire les étoiles, celui-ci semble également les créer.

D’autres observations, probablement avec le télescope spatial James Webb, sont nécessaires pour confirmer que l’objet sur l’image est vraiment un trou noir supermassif en fuite.

Pourquoi un trou noir supermassif deviendrait un voyou

Les trous noirs supermassifs sont des objets incroyablement denses avec la masse de milliards de soleils, et les scientifiques pensent qu’il y en a un au centre de chaque galaxie. Inutile de dire que le fait d’en expulser un de chez lui demanderait beaucoup de drive.

Un tel événement cataclysmique qui pourrait éventuellement faire le travail est si deux galaxies entrent en collision et que leurs trous noirs centraux fusionnent. Une collision entre des trous noirs est l’un des événements les additionally violents et les furthermore puissants de l’univers, et il pourrait envoyer un petit trou noir restant dans le vide.

Les astrophysiciens ont longtemps émis l’hypothèse que les trous noirs pourraient « devenir voyous » ou « s’enfuir » si d’autres trous noirs les poussaient hors de leurs galaxies.

Mais personne n’a jamais confirmé un trou noir errant dans l’espace intergalactique, et encore moins un trou noir supermassif devenu voyou.

Et bien que la collision de deux galaxies soit l’explication la moreover uncomplicated d’un trou noir voyou, ce n’est pas ce qui semble s’être passé ici.

2 autres trous noirs ont peut-être expulsé celui-ci lors d’un événement scarce et violent

Van Dokkum pense que ce trou noir a eu une sortie particulièrement exceptional, dramatique et violente. Voici sa théorie  : deux galaxies ont fusionné et leurs trous noirs supermassifs se sont regroupés, en raison de leur simple attraction gravitationnelle.

Cela get there tout le temps. Hubble a photographié de nombreuses galaxies en fusion, comme celles de l’image ci-dessous. La prochaine étape est ce qui a rendu cette fusion si étrange.

NASA, ESA, Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration et K. Noll (STScI)

L’équipe pense qu’une troisième galaxie est arrivée, avec un troisième trou noir, et que sa gravité a provoqué une danse complexe des trois trous noirs, qui a fini par éjecter l’un d’eux au loin.

Une paire fusionnante de galaxies, capturée par JWST. ESA/Webb, NASA et ASC, L. Armus, A. Evans

Depuis lors, sur une période de 39 millions d’années, le trou noir en fuite s’est éloigné de sa galaxie d’origine à une vitesse d’environ 1 600 kilomètres (près de 1 000 miles) par seconde, selon les calculs de l’équipe de van Dokkum. Pour référence, à cette vitesse, il vous faudrait 25 secondes pour faire le tour de la Terre entière.

Fondamentalement, ce trou noir supermassif (si c’est ce qu’il est) a été mis à la troisième roue et expulsé de sa propre maison. Les preuves de cette troisième galaxie restent à confirmer, mais l’équipe enquête sur une piste qu’ils voient de l’autre côté de la galaxie, où ils pensent que les deux autres trous noirs ont fusionné puis ont été expulsés par le recul.

“La image raconte vraiment l’histoire”, a déclaré van Dokkum.

Cela rend cet événement exceptionnellement unusual, a déclaré Campanelli, vehicle il impliquait trois trous noirs au lieu des deux conventionnels que les théoriciens posent généralement dans un scénario comme celui-ci.

Mais van Dokkum et Campanelli disent que c’est peu possible, d’après la forme du sentier dans la nouvelle photo. Les jets qui tirent depuis les centres galactiques s’éloignent de la galaxie, alors que le matériau section d’un place et se propage au loin, comme ce qui est montré dans l’image Hubble ci-dessous :

Jets spectaculaires propulsés par l’énergie gravitationnelle d’un trou noir supermassif au cœur de la galaxie Hercules A. NASA Goddard

Au lieu de cela, la piste dans l’image Hubble de van Dokkum se déploie vers la galaxie. Cela semble être une traînée de nouvelles étoiles qui se sont formées lorsque le trou noir itinérant a généré des ondes de choc dans le gaz intergalactique.

Campanelli a ajouté que la forme compacte et irrégulière de la galaxie est “typique” des galaxies formées à partir de fusions.

“S’il s’avère que ce n’est pas réel, je serais surpris”, a déclaré van Dokkum. “Si ce n’est pas réel, je pense que c’est en fait une combinaison de quelques autres nuages de gaz ou quelque chose qui semblait s’aligner de telle manière que cela ressemble à une traînée.”

Même s’ils sont invisibles, il n’y a aucune raison de s’inquiéter des trous noirs supermassifs voyous qui se faufilent vers nous depuis d’autres galaxies.

“Nous en aurions vu les effets s’il s’était trouvé n’importe où près de nous”, a déclaré van Dokkum.