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Deux trous noirs supermassifs découverts dans des galaxies naines ultra-compactes

Crédits : NASA/Space Telescope Science Institute

Une équipe d’astronomes annonce la découverte de trous noirs supermassifs au sein de deux galaxies naines ultra-compactes, doublant potentiellement le nombre de trous noirs supermassifs connus dans l’univers.

En 2014, une équipe d’astrophysiciennes annonçait avoir observé plus d’une centaine de galaxies naines abritant des trous noirs supermassifs. La découverte renversa alors l’idée généralement admise que les galaxies naines sont trop petites pour avoir un trou noir supermassif en leur centre. Une telle annonce permit également de traiter l’épineuse question de l’origine des trous noirs supermassifs des galaxies dites « classiques » et comment ils ont pu grossir dans l’Univers jeune. Ces résultats suggèrent en effet que les galaxies naines sont probablement les minuscules restes de plus grandes galaxies qui ont été dépouillées de leurs couches externes après avoir été percutées par d’autres galaxies plus grandes.

Il y a quelques jours, ce même groupe d’astronomes annonçait dans la revue The Astrophysical Journal avoir découvert deux galaxies naines et cette fois-ci ultra-compactes avec des trous noirs supermassifs en leur centre. La découverte suggère que ces trous noirs se cachent au centre de la plupart de ces objets et pourrait potentiellement doubler le nombre de trous noirs supermassifs connus dans l’univers. Ces deux trous noirs représentent un pourcentage élevé de la masse totale de leur galaxie respective, soutenant ainsi la théorie selon laquelle les galaxies naines sont des restes de galaxies massives qui ont été déchirées par des galaxies plus grandes.

« Nous ne comprenons toujours pas complètement comment les galaxies se forment et évoluent au fil du temps. Mais ces objets peuvent nous dire comment les galaxies fusionnent et entrent en collision », explique Chris Ahn, candidat au doctorat au Département de physique et d’astronomie et principal auteur de cette étude. « Une partie des centres de toutes les galaxies est peut-être composée de ces galaxies ultra-compactes dépouillées de leurs parties extérieures il y a des millions d’années ».

Ces deux galaxies naines ultra-compactes baptisées VUCD3 et M59cO orbitent autour de galaxies plus massives dans l’amas de galaxies de la Vierge, situé à environ 80 millions d’années-lumière, qui compte environ 2 000 galaxies (90 % d’entre elles sont des galaxies naines). Les chercheurs estiment que le premier trou noir (VUCD3) a une masse équivalente à environ 4,4 millions de soleils, ce qui représente environ 13 % de la masse totale de sa galaxie. Le second trou noir (M59cO) a quant à lui une masse d’environ 5,8 millions de soleils, soit environ 18 % de la masse totale de sa galaxie. Par comparaison, le trou noir monstrueux au centre de la Voie lactée a une masse de 4 millions de soleils, mais représente moins de 0,01 % de la masse totale de la galaxie.

En d’autres termes, ces naines ultra-compactes ne représentent qu’environ 0,1 % de la taille de la Voie lactée, mais accueillent des trous noirs supermassifs qui sont beaucoup plus massifs que le trou noir au centre de notre propre galaxie.

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