Une nouvelle étude utilisant l’observatoire à rayons X Chandra de la NASA a suivi deux paires de trous noirs supermassifs dans des galaxies naines sur des trajectoires de collision. C’est la première indication d’une telle rencontre à venir, donnant aux scientifiques des connaissances cruciales sur la croissance des trous noirs dans l’Univers primordial.
Il est bien connu que les galaxies naines fusionnent pour devenir les plus grandes galaxies que l’on voit aujourd’hui. Cependant, la technologie actuelle ne peut pas observer la première génération de fusions de galaxies naines car elles sont extraordinairement faibles à de grandes distances.
L’étude actuelle a surmonté ces obstacles en utilisant un balayage systématique des observations profondes de rayons X Chandra et en les combinant avec les données optiques du télescope Canada-France-Hawaii et les données infrarouges du Wide Infrared Survey Explorer (WISE) (CFHT) de la NASA.
L’équipe a recherché des paires de sources de rayons X brillantes dans des galaxies naines en collision comme preuve de deux trous noirs et a découvert deux exemples.
L’image composite de gauche montre une paire dans l’amas de galaxies Abell 133, à 760 millions d’années-lumière de la Terre. Le rose représente les données de rayons X Chandra, tandis que le bleu représente les données optiques CFHT. Cette paire de galaxies naines présente une longue queue due aux effets de marée de la collision et semble être dans les dernières étapes de la fusion.
Les auteurs de l’étude actuelle lui ont donné le surnom de “Mirabilis” après une espèce de colibri en danger critique d’extinction connue pour avoir des queues inhabituellement longues. En raison de la fusion presque complète de deux galaxies en une seule, un seul nom a été choisi. Dans chaque galaxie, les deux sources Chandra affichent des rayons X de la région entourant les trous noirs.
L’autre paire a été découverte dans Abell 1758S, un amas de galaxies situé à environ 3,2 milliards d’années-lumière.
Les galaxies naines fusionnées ont reçu les noms “Elstir” et “Vinteuil” par les chercheurs en l’honneur des artistes fictifs de “A la recherche du temps perdu” de Marcel Proust. La galaxie du haut s’appelle Vinteuil, et celle du bas s’appelle Elstir.
Selon les scientifiques, ces deux ont été pris dans les premiers stades d’une fusion, provoquant un pont d’étoiles et de gaz pour relier les deux galaxies en collision à partir de leur interaction gravitationnelle. Les observations de suivi de ces deux systèmes permettront aux astronomes d’étudier des processus cruciaux pour comprendre les galaxies et leurs trous noirs dans les premiers stades de l’Univers.
Référence de la revue :
- Marko Mićić, Olivia J. Holmes et al. Deux candidats pour le double AGN dans les fusions de galaxies naines-naines. Le Journal d’Astrophysique. DOI : DOI : 10.48550/arXiv.2211.04609
