Des preuves de deux paires de trous noirs supermassifs dans des galaxies naines sur des trajectoires de collision ont été trouvées avec Chandra. Les deux paires sont représentées dans les rayons X de Chandra et la lumière optique du télescope Canada-France-Hawaii. La fusion de gauche est tardive et a reçu le nom unique de Mirabilis. L’autre fusion en est à ses débuts et les deux galaxies naines sont nommées Elstir (en bas) et Vinteuil (en haut). Les astronomes pensent que les galaxies naines – celles qui sont environ 20 fois moins massives que la Voie lactée – se développent par fusion avec d’autres. Il s’agit d’un processus important pour la croissance des galaxies dans l’Univers primordial et cette découverte fournit aux scientifiques des exemples à étudier plus en détail. Crédit : Radiographie : NASA/CXC/Univ. de l’Alabama/M. Micic et al.; Optique : Observatoire international Gemini/NOIRLab/NSF/AURA
Les astronomes ont découvert la première preuve de trous noirs géants dans des galaxies naines en collision, offrant des informations importantes sur la formation des premières galaxies de l’univers et
” data-gt-translate-attributes=”[{” attribute=””>black hole growth. The findings were made using <span class="glossaryLink" aria-describedby="tt" data-cmtooltip="
” data-gt-translate-attributes=”[{” attribute=””>NASA’s Chandra X-ray Observatory, WISE, and CFHT data.
Astronomers have discovered the first evidence of giant black holes in dwarf galaxies on a collision course. This result from NASA’s Chandra X-ray Observatory has important ramifications for understanding how the first wave of black holes and galaxies grew in the early universe.
Collisions between the pairs of dwarf galaxies identified in a new study have pulled gas toward the giant black holes they each contain, causing the black holes to grow. Eventually, the likely collision of the black holes will cause them to merge into much larger black holes. The pairs of galaxies will also merge into one.
Scientists think the universe was awash with small galaxies, known as “dwarf galaxies,” several hundred million years after the big bang. Most merged with others in the crowded, smaller volume of the early universe, setting in motion the building of larger and larger galaxies now seen around the nearby universe.
Les galaxies naines contiennent par définition des étoiles dont la masse totale est inférieure à environ 3 milliards de fois celle du Soleil, contre une masse totale d’environ 60 milliards de Soleils estimée pour la
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Les premières galaxies naines sont impossibles à observer avec la technologie actuelle car elles sont extraordinairement faibles à leurs grandes distances. Les astronomes ont pu en observer deux en train de fusionner à des distances beaucoup plus proches de la Terre, mais sans signes de trous noirs dans les deux galaxies.
“Les astronomes ont trouvé de nombreux exemples de trous noirs sur des trajectoires de collision dans de grandes galaxies relativement proches”, a déclaré Marko Micic de l’Université de l’Alabama à Tuscaloosa, qui a dirigé l’étude. “Mais leur recherche dans les galaxies naines est beaucoup plus difficile et a échoué jusqu’à présent.”
Composite radiographique et optique de Mirabilis. Crédit : Radiographie : NASA/CXC/Univ. de l’Alabama/M. Micic et al.; Optique : Observatoire international Gemini/NOIRLab/NSF/AURA
La nouvelle étude a surmonté ces défis en mettant en œuvre une étude systématique des observations profondes de rayons X de Chandra et en les comparant aux données infrarouges du Wide Infrared Survey Explorer (WISE) de la NASA et aux données optiques du télescope Canada-France-Hawaï (CFHT).
Chandra a été particulièrement précieux pour cette étude car le matériau entourant les trous noirs peut être chauffé à des millions de degrés, produisant de grandes quantités de rayons X. 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.
“Nous avons identifié les deux premières paires différentes de trous noirs dans des galaxies naines en collision”, a déclaré la co-auteur Olivia Holmes, également de l’Université de l’Alabama à Tuscaloosa. “En utilisant ces systèmes comme analogues à ceux de l’univers primitif, nous pouvons approfondir les questions sur les premières galaxies, leurs trous noirs et la formation d’étoiles causées par les collisions.”
Composite radiologique et optique d’Elstir & Vinteuil. Crédit : Radiographie : NASA/CXC/Univ. de l’Alabama/M. Micic et al.; Optique : Observatoire international Gemini/NOIRLab/NSF/AURA
Une paire se trouve dans l’amas de galaxies Abell 133 situé à 760 millions d’années-lumière de la Terre. L’autre se trouve dans l’amas de galaxies Abell 1758S, situé à environ 3,2 milliards d’années-lumière. Les deux paires présentent des structures qui sont des signes caractéristiques de collisions de galaxies.
La paire dans Abell 133 semble être aux derniers stades d’une fusion entre les deux galaxies naines et montre une longue queue causée par les effets de marée de la collision. Les auteurs de la nouvelle étude l’ont surnommée “Mirabilis” après une espèce en voie de disparition
” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute=””>espèce[{“attribute=””>species de colibri connus pour leurs queues exceptionnellement longues. Un seul nom a été choisi car la fusion de deux galaxies en une seule est presque terminée.
Dans Abell 1758S, les chercheurs ont surnommé les galaxies naines fusionnantes “Elstir” et “Vinteuil”, d’après les artistes fictifs de “A la recherche du temps perdu” de Marcel Proust. Les chercheurs pensent que 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.
Les détails de la fusion des trous noirs et des galaxies naines peuvent donner un aperçu du passé de notre Voie lactée. Les scientifiques pensent que presque toutes les galaxies ont commencé comme des naines ou d’autres types de petites galaxies et se sont développées sur des milliards d’années grâce à des fusions.
“La plupart des galaxies naines et des trous noirs de l’univers primitif sont probablement devenus beaucoup plus grands maintenant, grâce à des fusions répétées”, a déclaré la co-auteur Brenna Wells, également de l’Université de l’Alabama à Tuscaloosa. “D’une certaine manière, les galaxies naines sont nos ancêtres galactiques, qui ont évolué au cours de milliards d’années pour produire de grandes galaxies comme notre propre Voie lactée.”
“Les observations de suivi de ces deux systèmes nous permettront d’étudier les processus qui sont cruciaux pour comprendre les galaxies et leurs trous noirs en bas âge”, a déclaré le co-auteur Jimmy Irwin, également de l’Université de l’Alabama à Tuscaloosa.
Un article décrivant ces résultats a été publié dans le dernier numéro de Le
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Pour en savoir plus sur cette découverte, voir Chandra Discovers Supermassive Black Holes on Collision Course de la NASA.
Référence : “Two Candidates for Dual AGN in Dwarf-Dwarf Galaxy Mergers” par Marko Mićić, Olivia J. Holmes, Brenna N. Wells et Jimmy A. Irwin, 22 février 2023, Le Journal Astrophysique.
DOI : 10.3847/1538-4357/aca1bb
Le Marshall Space Flight Center de la NASA gère le programme Chandra. Le centre de rayons X Chandra du Smithsonian Astrophysical Observatory contrôle les opérations scientifiques depuis Cambridge, Massachusetts, et les opérations aériennes depuis Burlington, Massachusetts.
