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Ce trou noir est (beaucoup) plus léger que prévu

Crédits : Pixabay

Une équipe d’astronomes annonce avoir pu déterminer la masse précise d’un trou noir posté au centre d’une galaxie naine voisine. Et les résultats sont bien en dessous des estimations. Les détails de l’étude sont publiés dans la revue Nature.

Nous savons qu’un trou noir supermassif occupe le centre de toutes (ou presque) les grandes galaxies, comme la Voie lactée. C’est pourquoi la grande majorité des recherches se sont jusqu’à présent concentrées sur ces structures. Et forcément, les plus petites galaxies ont été mises de côté. Du moins pour l’instant. Si nous voulons en effet pleinement comprendre ces objets encore très énigmatiques, nous devons les étudier dans tous les cas de figure. En ce sens, des astronomes ont récemment entrepris d’étudier un trou noir posté au centre d’une galaxie naine voisine, appelée NGC 4395.

« La question reste en effet très ouverte pour les petites ou galaxies naines : ces galaxies ont-elles des trous noirs, et si c’est le cas, ont-ils une échelle identique à celle des trous noirs supermassifs ?, demande l’astronome Elena Gallo, de l’Université du Michigan (États-Unis). Répondre à ces questions pourrait nous aider à comprendre le mécanisme même par lequel ces trous noirs se sont formés alors que l’Univers n’en était qu’à ses balbutiements ».

trou noir
La galaxie NGC 4395 – 1000 fois plus petite que la Voie lactée – capturée dans l’infrarouge par le télescope Spitzer. Crédits : NASA

40 fois plus léger que prévu

Pour déterminer la masse de ce trou noir, les chercheurs ont analysé les radiations émises par son disque d’accrétion. Quand ce rayonnement se déplace vers l’extérieur, il traverse un deuxième nuage de matériau, plus éloigné et plus diffus que le disque d’accrétion. Lorsque le rayonnement frappe le gaz dans cette région, il provoque une transition des atomes. Cela signifie que le rayonnement repousse les électrons hors de la coque de leur atome d’hydrogène. Une fois le rayonnement passé, les atomes reviennent à leur état antérieur.

Les astronomes peuvent alors visualiser cette transition (éclair lumineux). En mesurant le temps qu’il faut au rayonnement du disque d’accrétion pour atteindre cette seconde région plus diffuse, les astronomes peuvent ensuite estimer sa distance par rapport au trou noir. Et grâce à cette information, ils peuvent ensuite calculer la masse du trou noir. Dans ce cas précis, les résultats suggèrent que l’objet est environ 10 000 fois plus massif que le Soleil. Ça peut paraître énorme, mais c’est en réalité 40 fois plus petit que prévu.

Ces nouvelles données – étonnantes – nous permettent aujourd’hui de mieux appréhender ces objets, et de comprendre à quel point ils façonnent les (petites) galaxies qu’ils occupent. Les chercheurs prévoient maintenant d’appliquer la même méthode à d’autres galaxies naines.

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