Les astronomes viennent de trouver un trou noir absolument gigantesque : Équivalant à la masse de 40 milliards de soleils

Les trous noirs peuvent devenir assez gros, mais il y a une classe spéciale qui est encore plus énorme. Et les astronomes semblent avoir trouvé un spécimen absolu, dont la masse est 40 milliards de fois celle du Soleil.

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Il est au centre d’une galaxie appelée Holmberg 15A, une galaxie elliptique supergéante située à environ 700 millions d’années-lumière, qui se trouve à son tour au centre de l’amas de galaxies Abell 85.

L’objet est l’un des plus grands trous noirs jamais trouvés, et le plus grand trouvé en suivant le mouvement des étoiles qui l’entourent.

Des calculs antérieurs basés sur la dynamique de la galaxie et du cluster avaient abouti à des estimations de masse de Holmberg 15A pouvant atteindre 310 milliards de fois la masse du Soleil. Cependant, il s’agissait de mesures indirectes du trou noir. Cette nouvelle recherche marque la première mesure directe ; l’article a été soumis au Astrophysical Journal et est en attente d’un examen par les pairs.

“Nous utilisons des modèles Schwarzschild axisymétriques basés sur l’orbite pour analyser la cinématique stellaire de Holmberg 15A à partir de nouvelles observations spectrales à haute résolution et grand champ obtenues avec MUSE au VLT. Nous trouvons un trou noir supermassif (TNSM) avec une masse de (4,0 ± 0,80) × 1010 masses solaires au centre de Holmberg 15A”, ont écrit les chercheurs dans leur article.

“C’est le trou noir le plus massif avec une détection dynamique directe dans l’Univers local.”

Ce n’est pas le trou noir le plus massif jamais détecté – ce serait le quasar TON 618, qui a apparemment un trou noir de 66 milliards de fois la masse du Soleil, selon des mesures indirectes.

Mais Holmberg 15A est là-haut. À 40 milliards de masses solaires, l’horizon des événements du trou noir (aussi connu sous le nom de rayon de Schwarzschild) serait énorme, englobant les orbites de toutes les planètes du système solaire, et même plus.

Il y en a pas mal. Pluton est, en moyenne, à 39,5 unités astronomiques (UA) du Soleil. L’héliopause – où le vent solaire n’est plus assez fort pour pousser contre l’espace interstellaire – est estimée à environ 123 UA.

Avec la masse de Holmberg 15A déterminée par le nouvel article, son rayon de Schwarzschild serait d’environ 790 AU.

Essayez d’imaginer quelque chose de cette taille. L’esprit est ébranlé.

En fait, il est encore plus grand que les autres mesures prises par les chercheurs ne l’ont suggéré – ce qui pourrait expliquer pourquoi la masse de Holmberg 15A a été difficile à déterminer par des méthodes indirectes.

“Le TNSM Holmberg 15A n’est pas seulement le plus massif à ce jour, il est aussi quatre à neuf fois plus grande que prévu étant donné la masse stellaire de la galaxie et la dispersion de sa vitesse stellaire”, ont écrit les chercheurs.

Cependant, il correspond au modèle d’une collision entre deux galaxies de type précoce avec des noyaux appauvris. C’est alors qu’il n’y a pas beaucoup d’étoiles dans le noyau, d’après ce que l’on attend du nombre d’étoiles dans les régions extérieures de la galaxie.

“Nous constatons que les masses de trous noirs dans les galaxies noyées, y compris celle de Holmberg 15A, s’étendent inversement avec la luminosité de la surface stellaire centrale et la densité de masse, respectivement”, ont écrit les chercheurs.

Ils ont l’intention de poursuivre l’étude de la bête à couper le souffle, de procéder à une modélisation plus complexe et plus détaillée et de comparer leurs résultats à leurs observations, pour essayer de comprendre exactement comment le trou noir s’est formé.

En retour, cela peut aider à déterminer la fréquence d’une telle fusion – et donc le nombre de trous noirs ultramassifs qui restent à découvrir.

La recherche a été soumise au Astrophysical Journal et est disponible sur arXiv.

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Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche

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