Les scientifiques ont découvert une paire de trous noirs supermassifs qui sont voués à fusionner en une énorme singularité. Les découvertes pourraient aider les astronomes à comprendre ce qui se passera lorsque notre propre Voie lactée fusionnera avec la galaxie d’Andromède dans 4,5 milliards d’années.
On pense que les trous noirs supermassifs se cachent au cœur de chaque grande galaxie, grossissant à mesure qu’ils attirent et dévorent d’énormes quantités de poussière, de gaz et d’étoiles de l’environnement spatial environnant. Lorsque des galaxies errantes entrent en collision les unes avec les autres, les singularités monstrueuses de leurs noyaux sont également rapprochées.
Les trous noirs récemment découverts ont été trouvés par des scientifiques observant les conséquences d’une telle fusion galactique qui se déroule à quelque 480 millions d’années-lumière de la Terre dans la constellation du Cancer.
La paire énergétique a été aperçue se nourrissant du maelström de matière perturbée par le crash cosmique, et représente les trous noirs les plus proches jamais découverts par l’humanité qui sont bloqués dans l’acte de fusion.
Les scientifiques ont utilisé l’Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) pour scruter l’environnement spatial lumineux et poussiéreux au cœur de la fusion afin d’identifier les trous noirs. Le duo chaotique – connu collectivement sous le nom d’UGC4211 – a ensuite été ciblé par un ensemble de sept puissants observatoires, dont le télescope spatial orbital Hubble.
Les données de ces observations ont révélé que les trous noirs avaient des masses de 125 et 200 millions de fois la masse de notre Soleil, selon un communiqué de la Fondation Simons à New York. Ces poids lourds célestes sont séparés par une distance de seulement 750 années-lumière et fusionneront probablement dans quelques centaines de millions d’années.
Les scientifiques à l’origine de l’article détaillant la découverte – qui a été publiée dans The Astrophysical Journal Letters – ont utilisé les données pour estimer la quantité de trous noirs supermassifs qui pourraient fusionner dans tout l’univers. L’équipe a estimé qu’une population étonnamment élevée existe probablement et que les forces extrêmes en jeu lors des fusions créent probablement un chœur de fond d’ondes gravitationnelles puissantes.
Les ondes gravitationnelles sont en fait des ondulations dans l’espace-temps qui peuvent être créées par les mouvements de corps massifs tels que la fusion de trous noirs. Lorsqu’une onde gravitationnelle s’éloigne de sa source, elle comprime et étire toute la matière sur son passage, créant une perturbation mesurable sur Terre à l’aide d’instruments laser de pointe.
« Il pourrait y avoir de nombreuses paires de trous noirs supermassifs en croissance au centre des galaxies que nous n’avons pas été en mesure d’identifier jusqu’à présent », a déclaré Ezequiel Treister, astronome à l’Universidad Católica de Chile et co-auteur du nouvel article. dans une nouvelle déclaration. « Si tel est le cas, dans un avenir proche, nous observerons de fréquents événements d’ondes gravitationnelles causés par les fusions de ces objets à travers l’Univers. »
La découverte permettra également aux scientifiques de mieux comprendre ce qu’il adviendra de la Voie lactée dans un futur lointain. Dans des milliards d’années, notre galaxie fusionnera avec sa plus grande voisine en spirale – la galaxie d’Andromède.
« La collision Voie lactée-Andromède en est à ses tout premiers stades et devrait se produire dans environ 4,5 milliards d’années », a commenté le chercheur principal chez Eureka Scientific et auteur principal de la nouvelle étude, Michael Koss, dans le communiqué du National Site Web de l’Observatoire de radioastronomie.
« Ce que nous venons d’étudier est une source dans la toute dernière étape de la collision, donc ce que nous voyons présage de cette fusion et nous donne également un aperçu du lien entre les trous noirs fusionnant et se développant et produisant finalement des ondes gravitationnelles. »
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Crédit image : ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) ; M. Weiss, NRAO/AUI/NSF