Cette galaxie à côté? Il abrite un trou noir monstre

Une nouvelle étude des étoiles super rapides suggère qu’ils ont été accélérés par un trou noir monstre qui se cache invisible dans la galaxie d’à côté.

Cela semble être le trou noir supermassif le plus proche à l’extérieur de notre galaxie laiteuse, selon un rapport qui apparaît dans Le Journal astrophysique.

Alors que les scientifiques pensent que la plupart des galaxies ont un trou noir géant dans leurs centres, jusqu’à présent, personne ne savait que l’une de ces bêtes réside dans le grand nuage Magellanic, une galaxie naine qui est juste près de la Voie lactée.

“Maintenant qu’il y a des preuves solides qu’il devrait être là, vous pouvez être assuré que nous suivons très avec enthousiasme”, explique Jesse Han du Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian, qui a dirigé l’étude. “La recherche est activée et nous utilisons tous les télescopes que nous pouvons pour le rechercher.”

Étoiles super rapides

Han et ses collègues ont réalisé que ce trou noir devait exister lorsqu’ils étudiaient les soi-disant stars de l’hypervelocité. Ces stars parcourent l’espace à une vitesse de flexion mentale de plusieurs millions de miles par heure.

C’est beaucoup plus rapide que notre SlowPoke Sun, qui orbite le centre de notre galaxie à environ un demi-million de miles par heure.

Les étoiles d’hypervelocité vont si vite qu’elles ne peuvent pas maintenir ce genre d’orbite stable, dit Han, ce qui signifie qu’ils volent essentiellement de la galaxie.

“Ils sont juste en train de sortir. Ils ne reviendront jamais”, dit-il. “Nous les attrapons comme leur dernier aperçu avant de quitter la galaxie pour toujours.”

Les chercheurs pensent que ces stars rapides ne sont pas nées rapidement. Au lieu de cela, ils ont commencé comme des étoiles normales qui faisaient partie d’un système binaire, ou deux étoiles en orbite. Lorsque ce genre de paire s’aventure trop près d’un trou noir supermassif, dit Han: “Ce qui peut arriver est l’une des étoiles peut être capturée par le trou noir. Il est essentiellement déchiré de son compagnon.”

L’étoile de compagnie dépourvue, quant à elle, se lance, allant à des vitesses ridiculement élevées. C’est comme si le trou noir le jetait essentiellement hors de la galaxie.

Han et ses collègues ont récemment étudié 21 de ces stars de l’hypervelocité en marge de la Voie lactée. Ils ont tracé les trajectoires des Speedy Stars, en utilisant les données du télescope spatial Gaia de l’Agence spatiale européenne, comme un moyen de déterminer d’où les étoiles venaient.

La sagesse commune, dit-il, était que ces stars ont été larguées par le trou noir supermassif au centre de notre galaxie. Mais il s’avère que ce trou noir n’a accéléré qu’environ la moitié des étoiles.

L’autre moitié a été accélérée dans le grand nuage Magellanic, une galaxie naine qui est la galaxie la plus proche de la nôtre. (Han note que si beaucoup de gens considèrent Andromeda comme la galaxie la plus proche, c’est en fait le plus proche majeur galaxie.)

Voisin invisible

Leurs calculs suggèrent que le grand nuage Magellanic doit être hébergé un trou noir qui représente environ 600 000 fois la masse de notre Soleil. C’est plus petit que le trou noir au centre de la Voie lactée, ce qui est environ 4 millions de fois plus massif que le Soleil.

Les astronomes avaient déjà pensé que le grand nuage Magellanic devrait avoir un grand trou noir, mais jusqu’à présent, il n’y avait aucune preuve de celui-ci, dit Han.

En partie parce que un tel trou noir devrait se trouver au centre du grand nuage magellanique, mais son centre n’est pas bien défini. C’est parce que cette petite galaxie est en train de fusionner avec notre Voie lactée, et elle interagit également avec sa galaxie naine de copain, le petit nuage magellanique. Ces interactions secouent les étoiles et le gaz et rendent difficile la localisation du centre.

Maintenant, cependant, les astronomes ont une meilleure idée de l’endroit où chasser les signatures de rayons X, de radio ou de lumière visible qui sont les signes révélateurs d’un trou noir invisible qui dévore tout à proximité.

“C’est dans le domaine des possibilités qu’il est déjà détectable à la radio et aux rayons X et optique”, explique Han. “Nous n’avons tout simplement pas regardé le bon endroit.”