Rare fusion de trois trous noirs supermassifs repérés par des astrophysiciens indiens

Une fusion rare de trois super-massifs trous noirs Il a été repéré par une équipe d’astrophysiciens en Inde. Ils observaient la fusion de deux galaxies appelées NGC7733 et NGC 7734 dans notre voisinage céleste lorsqu’ils ont détecté des émissions inhabituelles du centre de cette dernière et le mouvement étrange d’un grand amas lumineux à l’intérieur, qui a une vitesse différente de NGC7733. Concluant qu’il s’agissait d’une galaxie distincte, les scientifiques l’ont nommée NGC7733N. Les trous noirs supermassifs, d’une taille de plusieurs millions de masses solaires, se trouvent au centre des galaxies et sont connus sous le nom de noyaux galactiques actifs. Comme il « collecte » la matière, il est souvent entouré d’un éblouissement qui peut être observé en utilisant la spectroscopie de la lumière.

Les trois trous noirs fusionnés faisaient partie des galaxies de la constellation des Toucans. Ils sont très loin quand on pense que la galaxie la plus proche – la galaxie d’Andromède est à 2,5 millions d’années-lumière. Cependant, l’article les décrit comme des galaxies proches. « En astronomie tout est relatif. Quand on étudie le système solaire, on dit que Mercure est plus proche et Jupiter est loin… Par rapport à la galaxie d’Andromède la plus proche, les galaxies NGC 7733, 7734 et 7733 N sont très loin, mais par rapport à la taille de l’univers, ce sont des galaxies proches », Jyoti Yadav, doctorant à l’Institut indien d’astrophysique et premier auteur du document de recherche publié sous forme de thèse dans le Journal of Astronomy and Astrophysics.

L’étude a utilisé les données du télescope d’imagerie ultraviolette (UVIT) à bord du premier observatoire spatial indien ASTROSAT, le télescope optique européen de champ intégré appelé MUSE installé sur le très grand télescope (VLT) au Chili et des images infrarouges du télescope optique (IRSF) au sud Afrique.

Dans une lettre à hindous, Musumi Das de l’Institut indien d’astrophysique, dit l’auteur de l’article qu’ils étudiaient les noyaux galactiques actifs dans deux énormes barrés Les galaxies spirales NGC7733 et NGC7734 et que la découverte des trois galaxies a été une surprise. « C’était comme acheter deux et en obtenir un gratuitement », explique le Dr Das. « Le chercheur principal du projet a confirmé nos soupçons en utilisant les données spectroscopiques d’un télescope européen appelé MUSE au Chili. »

Le groupe a repéré ces galaxies avec le télescope proche infrarouge en Afrique du Sud. « Puis, plus tard, parce que ça avait l’air intéressant, on l’a aussi remarqué avec UVIT [onboard ASTROSAT]« Nous avons également trouvé des données visuelles dans les archives de MUSE », explique le Dr Das. Par conséquent, nous n’avons pas eu à effectuer de spectroscopie optique.

ligue finale

Dans un communiqué du bureau d’information de presse, l’équipe a expliqué que si deux galaxies entrent en collision, leur trou noir se rapprocherait également en transférant de l’énergie cinétique au gaz environnant. La distance entre les trous noirs diminue avec le temps jusqu’à ce que la séparation soit d’environ un parsec (3,26 années-lumière). Les deux trous noirs seraient alors incapables de perdre plus d’énergie cinétique pour se rapprocher et fusionner. C’est ce qu’on appelle le dernier problème de la ligue. La présence d’un troisième trou noir pourrait résoudre ce problème. « Les deux peuvent se rapprocher lorsqu’un autre trou noir ou une autre étoile passe à travers et prend une partie du moment angulaire qu’ils partagent », explique le Dr Das. Ainsi, les trous noirs à double fusion se confondent en présence d’un troisième.

De nombreux noyaux galactiques actifs (AGN, un trou noir supermassif au centre de la galaxie) ont été découverts dans le passé, mais les noyaux galactiques triples sont extrêmement rares, et seuls quelques-uns ont été découverts avant que les observations aux rayons X ne soient utilisées. Plusieurs trous noirs qui s’accumulent [AGN] Peut-être plus fréquent dans notre univers et particulièrement fréquent dans les amas de galaxies. Ainsi, la croissance des trous noirs peut être entraînée par de telles fusions en clusters. Ce n’est que la troisième découverte d’un tel système.

« Ce qui est remarquable dans ce travail, c’est l’utilisation de plusieurs télescopes à travers le monde (et un dans l’espace) pour déterminer la présence de 3 noyaux galactiques. En effet, cette utilisation de plusieurs télescopes et plages d’observation est essentielle pour de bonnes recherches astronomiques. Cela aussi montre à quel point l’astrophysique est une science véritablement collaborative. , explique Priti Kharb, qui travaille avec le Centre national de radioastrophysique-Institut Tata de recherche fondamentale (NCRA-TIFR), Bonnie, qui n’a pas été impliquée dans ce travail.