Les astronomes décèlent des signes de fusion de trous noirs supermassifs

Une nouvelle étude, publiée le mercredi 24 octobre dans la revue Avis de la Royal Astronomical Society, a mis en évidence un grand nombre de trous noirs doubles supermbadifs, vraisemblablement les précurseurs d'événements de fusion de trous noirs gigantesques. Cela confirme la compréhension actuelle de l'évolution cosmologique, à savoir que les galaxies et leurs trous noirs badociés fusionnent avec le temps, formant ainsi des galaxies de plus en plus grandes et des trous noirs.

Les astronomes de l’Université du Hertfordshire, en collaboration avec une équipe internationale de scientifiques, ont examiné les cartes radio des sources de jets puissants et ont trouvé des signes qui seraient généralement présents lorsqu’on examinera les trous noirs qui gravitent autour les uns des autres.

Avant la fusion des trous noirs, ils forment un trou noir binaire, où les deux trous noirs gravitent autour l'un de l'autre. Les télescopes à ondes gravitationnelles ont été en mesure de démontrer la fusion de petits trous noirs depuis 2015, en mesurant les fortes rafales d'ondes gravitationnelles émises lors de la fusion de trous noirs binaires, mais la technologie actuelle ne permet pas de démontrer la présence de trous noirs binaires supermbadifs.

Les trous noirs supermbadifs émettent de puissants jets. Lorsque des trous noirs binaires supermbadifs gravitent en orbite, le jet émanant du noyau d’une galaxie change périodiquement de direction. Les astronomes de l’Université du Hertfordshire ont étudié la direction dans laquelle ces jets sont émis et les variations dans ces directions; ils ont comparé la direction des jets à celle des lobes radio (qui stockent toutes les particules ayant traversé les canaux de jets) pour démontrer que cette méthode peut être utilisée pour indiquer la présence de trous noirs binaires supermbadifs.

Martin Krause, auteur principal et maître de conférences en astronomie à l'Université de Hertfordshire, a déclaré: "Nous étudions les jets dans différentes conditions avec des simulations sur ordinateur. Cette première comparaison systématique avec des cartes radio à haute résolution du sources radio les plus puissantes, nous avons été étonnés de trouver des signatures compatibles avec la précession des jets dans les trois quarts des sources. "

Le fait que les jets les plus puissants soient badociés à des trous noirs binaires pourrait avoir des conséquences importantes sur la formation d'étoiles dans les galaxies. les étoiles se forment à partir de gaz froid, les jets chauffent ce gaz et suppriment ainsi la formation d'étoiles. Un jet qui se dirige toujours dans la même direction ne réchauffe qu'une quantité limitée de gaz à proximité.

Cependant, les jets des trous noirs binaires changent de direction en permanence. Par conséquent, ils peuvent chauffer beaucoup plus de gaz, supprimant beaucoup plus efficacement la formation d'étoiles et contribuant ainsi à maintenir le nombre d'étoiles dans les galaxies dans les limites observées.

Rapport de recherche: "Quelle est la fréquence des trous noirs binaires supermbadifs proches dans des sources de jets puissantes?", M.G.H. Krause, S.S. Shabala, M.J. Hardcastle et al., 21 septembre 2018, Avis mensuels de la Société royale d'astronomie

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