Une toute nouvelle façon de sonder le comportement des trous noirs actifs lorsqu’ils se nourrissent a été découverte par une équipe internationale d’astronomes.
Il a été découvert qu’un échantillon de trous noirs actifs au centre de 136 galaxies brillait de la même manière sous la lumière des micro-ondes et des rayons X, quel que soit leur appétit pour la matière galactique environnante, comme les nuages gazeux de poussière et de plasma.
Dirigée par des scientifiques de l’Université de Cardiff, l’équipe affirme que ce processus n’est pas prévu par notre compréhension actuelle de la façon dont les trous noirs se nourrissent.
Actuellement considérés comme intrinsèquement différents selon leurs appétits, les trous noirs actifs se caractérisent par la disposition de leur noyau et la manière dont ils puisent la matière galactique.
Cependant, l’équipe a découvert que ces trous noirs pourraient présenter plus de similitudes qu’on ne le pensait auparavant.
Leurs conclusions, à paraître dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society : lettrespourrait offrir de nouvelles informations sur la façon dont les galaxies évoluent.
L’auteur principal, le Dr Ilaria Ruffa, associée de recherche postdoctorale à l’École de physique et d’astronomie de l’Université de Cardiff, a déclaré : « La lueur des micro-ondes et des rayons X que nous détectons dans les régions autour de ces trous noirs semble être directement liée à leur masse et provenir de des flux de plasma tombant de manière désordonnée en eux.
« C’est le cas dans les deux systèmes qui ont un appétit énorme, mangeant presque une étoile entière comme notre soleil par an, et dans ceux qui ont un appétit moindre, qui mangent la même quantité de matière sur 10 millions d’années. »
« C’était très surprenant car nous pensions auparavant que de tels flux ne devraient se produire que dans les systèmes mangeant à faible débit, alors que chez ceux qui ont un appétit énorme, le trou noir devrait être alimenté par un flux de matière plus ordonné et constant (généralement appelé « le flux de matière »). disque d’accrétion’). »
L’équipe a fait cette découverte en étudiant le lien entre le gaz froid autour des trous noirs actifs et la façon dont ceux-ci sont alimentés dans l’échantillon WISDOM de 35 galaxies proches capturées par le grand réseau millimétrique/submillimétrique d’Atacama (ALMA) de télescopes au Chili.
Le Dr Ruffa a ajouté : « Notre étude suggère que la lumière micro-onde que nous détectons pourrait en réalité provenir de ces flux de plasma dans tous les types de trous noirs actifs, modifiant ainsi notre vision de la façon dont ces systèmes consomment la matière et deviennent les monstres cosmiques que nous voyons aujourd’hui. « .
Les corrélations observées par l’équipe fournissent également une nouvelle méthode pour estimer la masse des trous noirs, ce que les astronomes considèrent comme essentiel pour comprendre leur impact sur l’évolution des galaxies à travers l’univers.
Le co-auteur, le Dr Timothy Davis, lecteur à l’école de physique et d’astronomie de l’université de Cardiff, a ajouté : « Les galaxies se soucient beaucoup des trous noirs qui existent dans leur noyau. Et elles ne devraient probablement pas le faire parce que, même si nous pensons toujours aux trous noirs. comme ces bêtes supermassives dévorant tout ce qui les entoure, elles sont vraiment très petites et légères dans le contexte d’une galaxie entière.
« Et pourtant, ils ont une mystérieuse influence non gravitationnelle sur des matériaux situés à des dizaines de milliers d’années-lumière d’eux. C’est une question sur laquelle nous sommes intrigués en tant qu’astronomes depuis de nombreuses années. »
« Mesurer la masse des trous noirs et comparer celles-ci aux propriétés de leurs galaxies hôtes est le meilleur moyen de commencer à comprendre pourquoi ce mystère perdure. Notre nouvelle méthode ouvre une nouvelle fenêtre sur ce problème et, avec la prochaine génération d’instruments, nous permettra pour explorer cela en profondeur à travers le temps cosmique. »
Leur article, « Un plan fondamental d’accrétion des trous noirs à des longueurs d’onde millimétriques » sera publié dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society : lettreset les résultats sont actuellement disponible sur le arXiv serveur de préimpression.
Plus d’information:
Ilaria Ruffa et al, Un plan fondamental d’accrétion des trous noirs aux longueurs d’onde millimétriques, arXiv (2023). DOI : 10.48550/arxiv.2307.13872