Le Monde selon la Physique ( Physics world) semaine 38 -2:Déchiquetage de galaxies!

Publié le 25 septembre 2014 par 000111aaa

L’article  dont je vous présente ma traduction  est «  un produit dérivé » de ceux sur  LANIAKEA

Gargantuan black hole found at the heart of dwarf galaxy

15 comments

Many previously hidden black holes may lie in compact star systems

 

This Hubble Space telescope image shows the gargantuan galaxy M60 in the centre, and the ultra-compact dwarf galaxy M60-UCD1 below it and to the right, and also enlarged as an inset. M60’s gravity also is pulling galaxy NGC4647, upper right, and the two eventually will collide. (Courtesy: NASA/Space Telescope Science Institute/European Space Agency) 

Un trou noir supermassif ( acronyme : SMBH) a été trouvé caché dans un endroit inattendu - au cœur d'une galaxie naine ultra-compacte - selon de nouvelles observations faites par une équipe internationale d'astronomes. Bien que ces   SMBHs soie nt estimés  pouvoir  résider au centre de la plupart des grandes galaxies, y compris notre propre Voie Lactée, c'est jusqu’à présent  la plus petite galaxie connue pour abriter un trou noir. Les conclusions de l'équipe suggèrent que de nombreuses autres galaxies naines ultra-compactes peuvent abriter des trous noirs, ce qui signifierait  qu'il peut exister beaucoup plus de SMBHs dans notre voisinage galactique qu'on ne le pensait.

Les SMBHs représentent  le plus grand type de trou noir envisageable , et pourraient présenter des masses qui seraient 10↑5 à10↑9 fois celle du Soleil …D'autre part, les galaxies naines ultra-compactes sont de petites galaxies ;elles aussi parmi les plus denses systèmes d'étoiles dans l'univers. Leurs diamètre sont de  moins de quelques centaines d'années-lumière  par rapport aux 100 000 années-lumière de diamètre de la Voie Lactée. Les astronomes ont été cependant, intrigués par les très grandes masses estimées de ces petites galaxies, et c est ce détail qui semblait suggérer la présence inattendue de ces  SMBHs.

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Cette théorie semble maintenant être confirmée par des observations, faites par Anil Seth de l'Université de l'Utah aux États-Unis et par  ses collègues, sur un trou noir supermassif dans la galaxie naine ultra-compacte la plus brillante connue M60-UCD1.

«Nous savons depuis un certain temps que de nombreuses galaxies naines ultra-compactes sont en quelque sorte  un peu en surpoids. Elles semblent juste être trop lourdes pour la luminosité de leurs étoiles», dit-un membre de l'équipe Steffen Mieske de l'Observatoire européen austral au Chili. «Nous avions déjà publié une étude indiquant que ce poids supplémentaire pourrait provenir de la présence de trous noirs supermassif, mais c'était seulement une théorie. Maintenant, en étudiant le mouvement des étoiles à l’intérieur de M60-UCD1, nous avons détecté les effets de ce trou noir en son centre ".

Les observations de l'équipe ont également souligné qu'il pourrait exister de nombreux trous noirs qui auraient pu passer inaperçus à ce jour. En conséquence , il pourrait y avoir autant que le double du nombre connu de trous noirs ,dans ce que les astronomes appellent notre «univers local".

Situé à environ 50 millions d'années-lumière de la Terre, M60-UCD1 est une petite galaxie avec un diamètre de 300 années-lumière. Cependant, malgré sa taille modeste, elle contient quelque 140 millions d'étoiles. Bien que ce soit là une caractéristique d'une galaxie naine ultra-compacte, M60-UCD1 se trouve être la plus dense jamais aperçue. Le trou noir lui-même a une masse de près de 21 millions de Soleils,  ce qui représente près de 15% de la masse totale M60-UCD1.

"Tout cela est assez étonnant, étant donné que la Voie Lactée est 500 fois plus grande et plus de 1000 fois plus lourde que M60-UCD1," dit Seth. "En fait, même si le trou noir au centre de notre galaxie, la Voie Lactée a la masse de quatre millions de soleils, il représente encore moins de 0,01% de la masse totale de la Voie Lactée ; c est cela qui vous fait réaliser à quel point le trou noir de M60-UCD1 est vraiment important ".

L'équipe a fait ses découvertes en utilisant à la fois le télescope NASA / ESA Hubble et le télescope Gemini Nord de 8 mètres télescope optique et infrarouge à Hawaï. Les images de Hubble ont fourni des informations pointues sur le diamètre de la galaxie et la densité stellaire, tandis que Gemini a été utilisé pour mesurer le mouvement des étoiles dans la galaxie car elles sont concernées  par l'attraction gravitationnelle du trou noir. Ces données ont ensuite été utilisées pour calculer la masse du monstre gravitationnel invisible à l’intérieur  

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Les résultats de l'équipe ont également un impact sur ​​les théories actuelles sur le processus  ultra-compact de formation  des galaxies naines …. "Ce résultat suggère que les galaxies naines peuvent en fait n’ être que  les restes dénudés des grandes galaxies qui ont été déchirés lors de collisions avec d'autres galaxies, plutôt que de  petites îles d’ étoiles nées dans l'isolement», explique Seth. "Nous ne connaissons pas d'autre moyen que vous pourriez mettre en œuvre pour générer un trou noir si grand dans un petit  objet de cette taille."

Seth et ses collègues suggèrent que M60-UCD1 fut , à un moment donné, une galaxie beaucoup plus conséquente  de 10 milliards d'étoiles et avait donc  accueilli une SMBH de taille appropriée correspondante . Cette  galaxie est  peut-être alors passée trop près du centre de sa voisine ,une  beaucoup plus grande galaxie, M60, en  perdant ainsi sa partie externe au profit  de son grand compagnon,  lequel laisse  derrière lui la petite galaxie compacte que nous observons aujourd'hui. (M60 est également en train d’attirer  une autre galaxie, NGC4647 , qui est 25 fois moins massive que lui.)

L'équipe affirme que, dans l'avenir, M60-UDC1 pourrait fusionner avec M60 - qui abrite son propre trou noir gigantesque lequel  est de 4,5 milliards de masses solaires et 1000 fois plus grand que le trou noir de notre galaxie - pour former alors  une  galaxie unique . Une fusion entre les deux galaxies  pourrait également provoquer fusion des trous noirs , créant alors  un seul  trou noir encore plus monstrueux.

La recherche a été publiée dans la revue Nature.

À propos de l'auteur

Tushna Commissariat est un journaliste pour physicsworld.com

MON COMMENTAIRE :  Cet article se relie  a la publication  et aux mécanismes révélés par LANIAKEA  .Il existe une diversité de théories sur la cinétique de l’évolution des galaxies et je vous en ai présenté  certaines .Les «  noces galactiques » ne  sont pas voluptueuses mais  tumultueuses   et  meme cannibales  et laisse parfois un des conjoints estropié!! Ainsi M60-UCD1 n’a plus que son cœur , le trou noir géant avec un peu de « peau » autour !!!! 

En fait ,  le problème est complexe et passe probablement  par plusieurs stades  .Imaginons que Messier 60 SOIT DANS LE MEME BASSIN GRAVITATIONNEL QUE M60-UCD1   et  que leur aspiration vers la vallée attractrice  commune les remette encore en présence   avec  NGC4647   en prime . Cela donnerait   t il naissance a une énormissime galaxie elliptique et quelle serait  la probabilité de fusion des trois trous noirs centro-galactiques ???Inversement une collusion galactique  «  de biais » peut-elle rejeter l’ une des deux dans une autre vallée attractrice ????

 La relation classique  de transformation de l’énergie cinétique w=1/2 mv²  qui joue dans les formules de  la théorie cinétique statistique  des gaz   de BOLTZMANN   (et sert a définir la pression d un gaz  etc ,) est ici remplacée par  une attraction différentielle   et gravitationnelle   dont  LANIAKEA  donne une image mais pas encore  une théorie complète ……D’autre part quel est l’extremum possible massique  d’un trou noir ?Et que se passerait- il quand trois trous noirs géants fusionneraient ?

 Un travail excitant reste à faire

 Le commentaire et le forum de l article sont intéressant : je vous les laisse traduire !

 a suivre