Les scientifiques ont mesuré la masse d’un trou noir avec une précision sans précédent

Par: Monique Menard | 2020-04-26

Une équipe internationale de scientifiques a mesuré la masse d’un trou noir ultra-massif avec une précision sans précédent. Leurs observations révolutionnaires avec le réseau de télescopes ALMA au Chili ont été publiées le 5 mai 2016 dans Astrophysical Journal Letters.

Le trou noir supermassif étudié se trouve au centre de la galaxie NGC 1332 et est 660 millions de fois plus massif que notre Soleil. En raison de la forte gravité, le nuage de gaz tourne autour de lui à une vitesse d’environ 1,7 million de kilomètres à l’heure. L’hôte du trou noir, la galaxie NGC 1332, se trouve à 73 millions d’années-lumière de la Terre.

Les trous noirs les plus massifs se trouvent généralement au centre des galaxies. Ils sont si denses que leur gravité retient tout ce qui s’approche trop près d’eux, même les photons de lumière. Un trou noir peut se former lorsque la matière laissée par une étoile explosant se condense sous l’effet de la gravité. Les trous noirs ultra-massifs au centre des galaxies massives se développent au fur et à mesure que le gaz, les étoiles et autres trous noirs sont absorbés. Cependant, un trou noir n’agit pas comme un aspirateur spatial. Les étoiles peuvent s’en approcher, mais tant qu’elles sont sur des orbites stables et se déplacent assez vite, elles ne seront pas rattrapées par un monstre de l’espace.

Les scientifiques pensent que chaque galaxie massive comme la Voie lactée a un trou noir massif en son centre. « La large diffusion des trous noirs est un indicateur de l’influence profonde qu’ils ont sur la formation des galaxies dans lesquelles ils vivent », déclare Andrew Baker de l’Université Rutgers (USA), auteur principal de l’étude.


L’image combinée de la galaxie NGC 1332 montre un disque de gaz central autour d’un trou noir supermassif au centre. Crédit: A. Barth (UC Irvine), ALMA (NRAO/ESO/NAOJ); NASA/ESA Hubble;Carnegie-Irvine Galaxy Survey.

Comprendre la formation et l’évolution des galaxies est l’une des principales tâches de l’astrophysique moderne. Les conclusions des scientifiques jouent un rôle important dans l’étude de la formation des galaxies et de leurs trous noirs centraux supermassifs. Le rapport entre la masse du trou noir et la masse de la galaxie est important pour comprendre leur création.

Des études montrent que la croissance des galaxies est interdépendante de celle de leurs trous noirs. Et si nous voulons comprendre comment les galaxies se forment, nous devons comprendre la nature des trous noirs supermassifs. Une partie de la compréhension consiste à mesurer avec précision leur masse. Cela permet aux scientifiques de déterminer si un trou noir se développe plus vite ou plus lentement qu’une galaxie. Si les mesures de masse sont inexactes, les scientifiques ne peuvent pas tirer de conclusions définitives.

Pour mesurer le trou noir du centre NGC 1332, les scientifiques ont observé les émissions de monoxyde de carbone à haute résolution du disque géant de gaz froid. Ils ont également mesuré la vitesse du gaz.

« C’est un domaine de recherche très actif depuis 20 ans. Les scientifiques ont essayé de caractériser les masses de trous noirs au centre des galaxies. C’est là que les nouveaux instruments nous ont permis de franchir une nouvelle étape importante en termes de ce que nous pouvons dire scientifiquement », a conclu Andrew Baker.

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