Hubble découvre des indices sur la naissance de trous noirs supermassifs

Black seed images small

L'illustration de cet artiste dépeint une «graine» possible pour la formation d'un trou noir supermassif. Les boîtes encastrées contiennent Chandra ( en haut) et Hubble ( en bas) images de l' un des deux graines de candidats, où les propriétés dans les données correspondent à celles prédites par des modèles sophistiqués produites par des chercheurs du mécanisme direct-effondrement. Crédit X-ray: NASA / CXC / Scuola Normale Superiore / F. Pacucci et al. Credit Optical: NASA / STScI. Illustration Crédit: NASA / CXC / M. Weiss.

l'effondrement d'un nuage de gaz géant, fait sauter toutes les étapes intermédiaires."
Les scientifiques croient que les trous noirs supermassifs  se trouvent dans le centre de presque toutes les grandes galaxies, y compris notre propre Voie Lactée . Ils ont constaté que certains de ces trous noirs supermassifs, qui contiennent des millions, voire des milliards de fois la masse du Soleil, formé moins d'un milliard d' années après le début de l'univers dans le Big Bang.
Une théorie suggère que des graines de trous noirs ont été construits en tirant dans le gaz de leur environnement, et par des fusions de petits trous noirs, un processus qui devrait prendre beaucoup plus longtemps que celle observée pour ces trous noirs se formant rapidement.
Ces nouveaux résultats suggèrent au contraire que certains des premiers trous noirs formés directement quand un nuage de gaz s'effondre, en contournant toutes les autres phases intermédiaires, telles que la formation et la destruction subséquente d'une étoile massive.

"Il y a beaucoup de controverse sur le cheminement de ces trous noirs", a déclaré le co-auteur Andrea Ferrara, également du SNS. «Notre travail suggère que nous réduisons dans la réponse, où les trous noirs commencent à grandir et croître au taux normal, plutôt que de commencer petit et de croître à un rythme très rapide."

Supermassive graine de trou noir vu par Chandra

Cette image montre une des deux supermassifs graines de trous noirs détectés, OBJ29323, tel qu'il est vu par le télescope spatial Chandra de la NASA. Les propriétés des données de rayons X correspondent à celles prédites par les modèles produits par l'équipe de recherche italienne.

Crédit:
NASA / CXC / Scuola Normale Superiore / Pacucci


Les chercheurs ont utilisé des modèles informatiques de graines de trou noir combiné avec une nouvelle méthode pour sélectionner les candidats à ces objets à partir d'images de longue exposition de Chandra, Hubble et Spitzer.
L'équipe a trouvé deux bons candidats pour les graines de trou noir. Ces deux correspondaient au profil théorique dans les données infrarouges, y compris d'être des objets très rouges, et émettant aussi des rayons X détectés avec Chandra. Les estimations de leur distance suggèrent qu'ils ont été formés lorsque l'univers était inférieur à un milliard d'années
"
Les graines de trous noirs sont extrêmement difficiles à trouver et confirmer leur détection est très difficile", a déclaré Andrea Grazian, un co-auteur de l' Institut national d'astrophysique en Italie. "Cependant, nous pensons que notre recherche a découvert les deux meilleurs candidats à ce jour."


L'équipe prévoit d'obtenir de nouvelles observations en rayons X et l'infrarouge pour vérifier si ces objets ont plusieurs des propriétés attendues pour les graines de trou noir. Observatoires à venir, tels que le télescope spatial James Webb et le European Extremely Large Telescope aideront dans les études futures en détectant la lumière des trous noirs plus éloignés et plus petits. Les scientifiques sont en train de construire le cadre théorique nécessaire pour interpréter les données à venir, dans le but de trouver les premiers trous noirs dans l'univers.
"En tant que scientifiques, nous ne pouvons pas dire à ce stade que notre modèle est« celui »», a déclaré Pacucci. "Ce que nous croyons vraiment que notre modèle est capable de reproduire les observations sans exiger des hypothèses déraisonnables."

Supermassive graine de trou noir vu par Hubble

Cette image montre une des deux supermassifs graines de trous noirs détectés, OBJ29323, comme on le voit par le télescope spatial Hubble NASA / ESA.

Crédit:
NASA / STScI / ESA

Source et credits: Hubble space telescope:https://www.spacetelescope.org/news/heic1610/

Royale astronomic siciety : https://www.ras.org.uk/news-and-press/2834-nasa-telescopes-find-clues-for-how-giant-black-holes-formed-so-quickly

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