On a découvert un étrange trou noir dans une galaxie fantôme

À 10 millions d’années-lumière de la Terre se trouve une galaxie naine du nom de NGC 404 ou Mirach’s Ghost. Cette galaxie est qualifiée de galaxie fantôme puisqu’il est très difficile de l’apercevoir, mais il semblerait qu’elle cache en elle quelque chose que les astronomes recherchent depuis longtemps, un trou noir de masse intermédiaire.

Les scientifiques qualifient les trous noirs de masse intermédiaire comme constituant le chaînon manquant. Ils ont en effet une masse comprise entre celle des trous noirs supermassifs et celle des trous noirs à masse stellaire. C’est grâce à une nouvelle technique d’observation que les chercheurs ont pu détecter la présence du trou noir au centre de Mirach’s Ghost, et ils ont pu calculer que la singularité possédait une masse égale à 550 000 fois celle du Soleil.

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D’après les explications des astronomes, la découverte de ce trou noir possédant une masse intermédiaire est très importante pour en savoir plus sur la formation et la croissance des trous noirs supermassifs.

Une pièce manquante

En général, les scientifiques ne savent pas vraiment quelle est la limite entre les trous noirs de masse intermédiaire et les supermassifs. En tout cas, ceux avec une masse intermédiaire sont considérés comme étant plus massifs que cent masses solaires tandis que les supermassifs pèsent entre un million et un milliard de fois plus lourd qu’une étoile effondrée typique.

Selon les informations, il y a une limite supérieure de la masse de l’étoile d’origine par rapport à la formation d’un trou noir par effondrement. Il a été en effet démontré que lorsqu’une étoile pèse entre 130 et 250 masses solaires, elle se transforme en supernova à instabilité de pair à la fin de sa vie, et finit par exploser. Il y a ainsi un intervalle assez conséquent entre la masse d’un trou noir typique et celle d’un trou noir supermassif. C’est dans cet intervalle que les trous noirs à masse intermédiaire devraient se trouver, mais jusqu’ici, il n’a jamais été possible d’en découvrir.

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Une découverte pleine de signification

Le fait de ne pas découvrir de trou noir à masse intermédiaire pose un problème par rapport à la formation des supermassifs. En effet, si l’on considère que ces objets cosmiques géants proviennent d’un trou noir régulier qui s’est développé pour devenir supermassif, ceux qui sont de masse intermédiaire devraient correspondre à l’étape entre les deux phases.

Il y a toutefois l’hypothèse selon laquelle les trous noirs supermassifs se seraient formés directement à partir de l’effondrement d’une masse gigantesque de matière. D’ailleurs, des trous noirs de ce type ont été découverts dans l’Univers primitif, encore trop top pour qu’ils aient eu le temps de se développer en accumulant de la masse. Cependant, cette origine des supermassifs signifierait que leur masse devrait pouvoir être inférieure à la limite inférieure définie actuellement.

Le trou noir découvert à l’intérieur de Mirach’s Ghost par une équipe menée par Tim Davis de l’Université de Cardiff soutient à la fois les deux hypothèses de formation des trous noirs supermassifs. En effet selon Davis, le trou noir possède une masse qui correspond à l’hypothèse de l’effondrement direct, pourtant, il continue d’absorber du gaz, ce qui réfute certains des modèles extrêmes décrivant un effondrement direct.

En tout cas, même si le mystère n’est pas encore tout à fait résolu, les scientifiques indiquent que cette découverte constitue une étape importante dans la compréhension des trous noirs.

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