Des astronomes ont découvert qu’une galaxie naine ultra-compacte (très dense) abrite un trou noir supermassif avec une masse égale à 21 millions de soleils (masse solaire), la plus petite galaxie connue pour contenir un tel trou noir massif. Les résultats suggèrent ainsi que d’énormes trous noirs pourraient être plus fréquents qu’on ne l’estimait auparavant.
Image d’entête : Cette illustration représente le trou noir supermassif trouvé au centre de la galaxie très dense M60-UCD1. (de NASA, ESA, D. Coe, G. Bacon)
Selon Anil Seth, auteur principal d’une étude internationale de la galaxie naine :
C’est l’objet le plus petit et le plus léger dont nous savons qu’il a un trou noir supermassif. C’est aussi l’une des galaxies connues les plus dominés par un trou noir .
Les astronomes ont utilisé l’un des deux télescopes optique et infrarouge de 8 mètres de l’observatoire Gemini installé sur le Mauna Kea d’Hawaii et les photos prises par le télescope spatial Hubble pour découvrir qu’une petite galaxie nommée M60-UCD1 contenait un trou noir.
Cette image, du télescope spatial Hubble, montre l’énorme galaxie M60 sur la gauche et la galaxie naine ultra-compacte M60-UCD1 en dessous et à droite, et agrandie dans l’encart en bas à droite. La gravité de M60 “tire” également la galaxie NGC4647, en haut à droite, et les deux finiront par entrer en collision.
Leur découverte suggère que beaucoup d’autres galaxies naines ultra-compactes sont également susceptibles de contenir des trous noirs supermassifs et ces naines pourraient être les restes dépouillés de grandes galaxies qui ont été déchiquetés lors de collisions avec d’autres galaxies.
Selon Anil C. Seth, un professeur de physique et d’astronomie à l’université d’Utah.
Nous ne connaissons pas d’autre moyen de faire tenir un aussi grand trou noir dans un objet si petit. Il y a beaucoup de galaxies naines ultra-compactes similaires, et ensemble, elles peuvent contenir autant de trous noirs supermassifs qu’il y en a au centre des galaxies normales.
Les trous noirs sont des étoiles et des collections d’étoiles qui se sont effondrées sous l’action de leur propre attraction gravitationnelle (effondrement gravitationnel), avec une gravité si forte que même la lumière y est attirée et ne peut s’en échapper, bien que la matière qui les entoure peut parfois engendrer des jets de rayons X et d’autres formes de rayonnement. Les trous noirs supermassifs, ceux avec une masse d’au moins 1 million d’étoiles similaires à notre soleil, sont estimés être au centre de nombreuses galaxies.
Le trou noir supermassif au centre de notre galaxie, la Voie Lactée, a la masse de 4 millions de soleils, mais aussi lourd que cela soit, il est inférieur de 0,01 % de la masse totale de la galaxie, estimé à quelque 50 milliards de masse solaire.
Par comparaison, le trou noir supermassif au centre de la galaxie naine ultracompacte M60-UCD1 est cinq fois plus grand que la Voie Lactée, avec une masse de 21 millions de soleils, et il représente 15 % de la masse totale de la petite galaxie de 140 masses solaires.
Selon Seth :
C’est assez étonnant, étant donné que la Voie Lactée est 500 fois plus grande et plus de 1000 fois plus lourde que la galaxie naine M60-UCD1.
Nous pensons que ce qui était autrefois une très grande galaxie hébergeait peut-être plus de 10 milliards d’étoiles, mais elle serait passée très près du centre d’une galaxie encore plus grande, M60, et dans ce processus toutes les étoiles et la matière noire dans la partie extérieure de la galaxie se sont fait extirper et sont devenues une partie de M60. C’était, peut-être ,il y a 10 milliards d’années. Nous ne savons pas.
Reconstitution de la (dé)formation de la galaxie naine M60-UCD1 pour cette étude : La fin de la vidéo zoome sur une image du télescope spatial Hubble de M60-UCD1, qui aujourd’hui continue d’orbiter M60. Selon Seth, alors que ce processus a pris environ 500 millions d’années, les astronomes ne savent pas quand cela s’est produit, cela aurait pu être il y a des milliards d’années. (université d’Utah) :
Pour Seth, la galaxie naine ultracompacte M60-UCD1 pourrait être condamnée, mais il ne peut pas dire quand, car l’orbite de la galaxie naine autour de M60 n’est pas connue.
M60 est parmi les plus grandes galaxies dans ce que les astronomes appellent “l’univers local."
Eventuellement, cette chose pourrait fusionner avec le centre de M60, qui renferme un monstrueux trou noir, avec 4,5 milliards de masses solaires, plus de 1000 fois plus grand que le trou noir supermassif de notre galaxie. Lorsque cela se produit, le trou noir, nous avons trouvé dans M60-UCD1 va fusionner avec le monstrueux trou noir.
La galaxie M60 influence également une autre galaxie, nommée NGC4647. M60 est environ 25 fois plus massive que NGC4647.
L’étude publiée cette semaine dans la revue Nature : A supermassive black hole in an ultra-compact dwarf galaxy.
