Six galaxies piégées dans un trou noir supermassif datant du début de l’Univers

Un trou noir est un objet céleste invisible d’une gravité telle que rien à l’intérieur ne peut échapper même à la lumière. – SIPA

Un amas de galaxies environnantes un trou noir une datation supermassive des premiers âges de l’Univers a été découverte
par l’Observatoire européen austral (ESO), a trouvé
une étude publiée dans la revue Astronomy & Astrophysics, ce jeudi. Une découverte qui permet de mieux comprendre la formation de ces énigmatiques monstres cosmiques.

À quoi cela ressemble-t-il ? Six galaxies piégées dans des filaments cosmiques semblables à une toile d’araignée, prises dans un gigantesque trou noir d’un milliard de masses solaires, tapies au cœur de la structure. Selon les spécialistes, la scène a eu lieu alors que l’univers n’avait même pas un milliard d’années, soit 10% de son âge actuel (13,8 milliards d’années).

Croissance plus rapide que prévu

Ces tout premiers trous noirs, qui seraient nés de l’effondrement des premières étoiles, sont “l’un des objets astronomiques les plus difficiles à comprendre”, commente Marco Mignoli, de l’Institut d’Astrophysique de Bologne (Italie), principal auteur de l’étude. «Avant, nous pensions qu’ils étaient petits et qu’ils grandissaient avec le temps, sur 13 milliards d’années. Mais le fait de les retrouver si tôt dans l’histoire de l’Univers montre qu’ils ont évolué beaucoup plus vite », explique l’astrophysicienne Françoise Combes, du laboratoire LERMA de l’Observatoire Paris-PSL.

Comment cette croissance rapide est-elle possible? L’étude suggère que l’immense réseau de filaments et les galaxies qui s’y amassent contiennent suffisamment de gaz pour fournir le «carburant» dont le trou noir a besoin: en dévorant le gaz des filaments de la galaxie principale – celle qui en a. possède le plus – au cœur de laquelle il loge, il se transforme en géant cosmique en accéléré. “Au début de l’Univers, il y avait beaucoup plus de gaz et une densité beaucoup plus élevée qu’aujourd’hui”, décrit Françoise Combes, médaillée d’or CNRS 2020. C’est dans ces régions «trop denses», les filaments, où tout s’est passé plus vite, que de tels objets ont pu se former.

“Le sommet de l’iceberg”

Avec l’expansion de l’Univers, le gaz s’est répandu, les filaments se sont dilués. La Voie lactée se situe dans une région beaucoup moins dense, que le chercheur compare «à la campagne» – son trou noir central ne compte «que» quatre millions de masses solaires – par rapport aux «grandes agglomérations» que sont les amas de galaxies. .

C’est grâce au Very Large Telescope in Chile (VLT) de l’ESO et à son instrument MUSE que ces galaxies, parmi les plus difficiles à localiser, ont été observées. «Nous pensons n’avoir vu que la pointe de l’iceberg, et que ces quelques galaxies découvertes autour du trou noir ne sont que les plus brillantes», conclut Barbara Balmaverde, co-auteur de l’étude.

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