Le grand nuage Magellanic est une galaxie naine résidant près de notre Voie lactée, visible à l’œil nu comme une parcelle de lumière lumineuse de l’hémisphère sud de la Terre et du nom de l’explorateur portugais Ferdinand Magellan, qui l’a observé il y a cinq siècles. De nouvelles recherches fournissent désormais une compréhension plus complète de la composition de notre voisin galactique.
Une étude basée sur la trajectoire de neuf étoiles en mouvement rapide observées en marge de la Voie lactée fournit des preuves solides de l’existence d’un trou noir supermassif à l’intérieur du grand nuage magellanique. On pense que la plupart des galaxies ont un trou noir dans leur cœur, mais cela représente la première preuve de celle dans le grand nuage Magellanic.
Selon les chercheurs, les données sur la trajectoire de ces étoiles indiquent qu’elles ont été chassées du grand nuage magellanique après une violente rencontre étroite avec ce trou noir. Les trous noirs sont des objets exceptionnellement denses avec une gravité si forte que même la lumière ne peut pas s’échapper.
Le grand nuage Magellanic est situé à environ 160 000 années-lumière de la Terre, ce qui en fait parmi les galaxies les plus proches de la Voie lactée. Cela en fait le trou noir supermassif le plus proche à part de celui appelé Sagittaire a *, ou sgr a *, situé au cœur de la Voie lactée. Sgr a * est d’environ 26 000 années-lumière de la Terre. Une année légère est la distance que la lumière se déplace en un an, 5,9 billions de kilomètres (9,5 billions de kilomètres).
Tout comme la Voie lactée est beaucoup plus massive que le grand nuage magellanique, Sgr a * est beaucoup plus massif que le trou noir nouvellement identifié, qui est parmi les moins massifs de tous les trous noirs supermassifs connus. Sgr a * a une masse environ 4 millions de fois supérieure à celle du Soleil. Celui-ci a une masse environ 600 000 fois supérieure à celle du Soleil.
SGR A *, à son tour, est éclipsé par des trous noirs supermassive détectés dans d’autres grandes galaxies telles que celle avec une masse de 6,5 milliards de fois plus que celle du soleil dans une galaxie appelée Messier 87.
La nouvelle étude s’est concentrée sur une classe d’étoiles appelées stars de l’hypervelocité. Ils sont produits lorsqu’un système d’étoiles binaires – deux étoiles gravitationnellement liés les uns aux autres – s’aventure trop près d’un trou noir supermassif.
«Les forces gravitationnelles intenses déchirent la paire. Une étoile est capturée dans une orbite serrée autour du trou noir, tandis que l’autre est jetée vers l’extérieur à des vitesses extrêmes – dépassant souvent des milliers de kilomètres par seconde – devenant une star de l’hypervelocité », a déclaré Jesse Han, étudiant doctoral en astrophysique à l’Université de Harvard et auteur principal de l’étude publiée dans le Astrophysical Journal, Open New Tab et a rendu le public jeudi.
Le soleil se déplace dans l’espace à environ 450 000 miles par heure (720 000 km / h) tandis que les étoiles d’hypervelocité le font à plusieurs reprises cette vitesse.
Les chercheurs ont utilisé des données de l’observatoire spatial Gaia de l’Agence spatiale européenne qui a suivi plus d’un milliard d’étoiles dans notre galaxie avec une précision sans précédent.
Il y a 21 étoiles d’hypervelocité connues dans la Voie lactée. Les astronomes ont identifié en toute confiance les origines de 16 d’entre eux, traquant sept d’entre eux à Sgr a * au cœur de notre galaxie et les neuf autres vers le grand nuage Magellanic.
“La seule explication plausible est que le grand nuage Magellanic abrite également un trou noir supermassif en son centre, analogue à Sgr a * dans notre galaxie”, a déclaré Han.
«Le grand nuage magellanique, compte tenu de sa masse et de sa structure, devrait totalement avoir un trou noir supermassif de cette masse. Nous avions juste besoin d’en trouver les preuves », a déclaré Han. «C’est amusant et excitant, mais aussi quelque chose qui a vraiment du sens.»
Jusqu’à présent, le trou noir supermassif le plus proche de Beyond the Lacking était celui à l’intérieur de la galaxie d’Andromède, à environ 2,5 millions d’années-lumière de la Terre. C’est la grande galaxie la plus proche de la Voie lactée.
«Le grand nuage Magellanic est l’une des galaxies les mieux étudiées, mais l’existence de ce trou noir supermassive n’a été inférée qu’indirectement en traçant les origines des étoiles en mouvement rapide. Nous avons plus de travail à faire pour identifier l’emplacement du trou noir », a déclaré Kareem El-Badry, astronome de Caltech et co-auteur de l’étude.
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