C’est ainsi que des astronomes américains ont contribué à découvrir une galaxie « au niveau de Bigfoot »

SALT LAKE CITY — Dans une galaxie de plusieurs années-lumière de diamètre et vieille de plus de 13 milliards d’années, il va de soi que les découvertes astronomiques majeures sont rares – et cela n’a aucun sens.

Omega Centauri, une collection mondiale de millions d’étoiles, se trouve dans la Voie lactée – si dense vers le centre qu’il devient impossible de distinguer les étoiles individuelles – et ne peut être vue que comme un petit point dans le ciel nocturne depuis les latitudes méridionales.

Mais au sein de cet amas se trouve quelque chose que les astronomes recherchent et débattent depuis près d’une décennie, révélé par une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’Université de l’Utah et de l’Institut McPlanck d’astronomie : Omega Centauri abrite un trou noir central.

« C’est une découverte unique dans une carrière. J’en suis enthousiasmé depuis neuf mois consécutifs. Chaque fois que j’y pense, j’ai du mal à dormir », a déclaré Anil Seth, professeur agrégé d’astronomie à l’Université de Utah et co-chercheur principal de l’étude.

« Au niveau de Bigfoot. »

le StadeUne étude publiée mercredi dans la revue Nature a montré que les trous noirs se présentent dans différentes gammes de masse.

Les trous noirs courants comprennent les trous noirs stellaires, dont la masse varie d’une masse solaire à quelques dizaines de masses solaires, et les trous noirs supermassifs, dont la masse peut atteindre des milliards de masses solaires.

Parmi les choses les plus difficiles qui ne peuvent pas encore être détectées avec certitude figurent les trous noirs de masse intermédiaire, découverts par l’équipe de recherche.

« Ces trous noirs de masse intermédiaire ressemblent un peu aux trous noirs qui vivent dans la constellation Bigfoot », a déclaré Matthew Whitaker, étudiant de premier cycle à l’Université de l’Utah et co-auteur de l’étude. « Les découvrir, c’est comme trouver le premier. preuve d’un trou noir – les gens seront terrifiés.

« Aiguille dans une botte de foin »

Omega Centauri semble être le noyau d’une petite galaxie distincte dont l’évolution a été stoppée lorsqu’elle a été engloutie par la Voie Lactée, selon le journal. L’état actuel de l’évolution des galaxies suggère que ces premières galaxies auraient dû contenir des trous noirs centraux de taille intermédiaire qui se seraient développés au fil du temps.

Mais comment commencer à en chercher un ?

Seth et Nadine Neumeyer, chef de groupe à l’Institut Max Planck et chercheur principal de l’étude, ont commencé à chercher comment mieux comprendre l’histoire de la formation d’Omega Centauri en 2019.

Ils ont réalisé que s’ils parvenaient à trouver des étoiles rapides autour de son centre, ils seraient enfin capables de résoudre les questions entourant le trou noir central de l’amas en mesurant la masse du trou noir.

Cette quête d’étoiles est tombée dans le giron de Maximilian Haberl, doctorant à l’Institut Max Planck. Haberle a dirigé le développement d’un vaste catalogue de mouvements d’étoiles dans l’amas Omega Centauri, mesurant la vitesse de 1,4 million d’étoiles en étudiant plus de 500 images Hubble de l’amas.

Le défi ici était que la plupart des images dont Haberle disposait étaient destinées à calibrer les instruments de Hubble, et non à faciliter des découvertes scientifiques révolutionnaires.

Cependant, grâce à plus de 500 images, cette collecte involontaire de données a atteint son objectif.

« Rechercher des étoiles à grande vitesse et documenter leur mouvement, c’était comme chercher une aiguille dans une botte de foin », a déclaré Haberle. En fin de compte, Haberle possédait non seulement le catalogue le plus complet à ce jour du mouvement des étoiles chez Omega Centauri, mais il a également trouvé sept aiguilles dans sa botte de foin d’archives – sept étoiles à déplacement rapide dans une petite région au centre d’Omega Centauri.

Découverte

Mais les travaux ne se sont pas terminés avec la découverte de ces sept étoiles. Grâce à la présence de sept étoiles, chacune avec des vitesses et des directions de mouvement différentes, les chercheurs ont pu séparer les différents effets et déterminer la présence d’un amas central dans Omega Centauri, avec une masse d’au moins 8 200 soleils.

De plus, les images n’indiquent aucun objet visible à l’emplacement de cette masse centrale comme on pourrait s’y attendre pour un trou noir.

Une analyse plus approfondie a conduit à d’autres bonnes nouvelles pour l’équipe. Comme l’explique le journal, l’étoile à grande vitesse sur l’image n’appartient peut-être pas à Omega Centauri. Il peut s’agir d’une étoile hors amas passant par hasard derrière ou devant le centre d’Omega Centauri. En revanche, les observations de sept de ces étoiles ne peuvent être une coïncidence et ne laissent aucune place à d’autres explications que la présence d’un trou noir.

Il est mort.

Avance

L’équipe prévoit désormais de s’appuyer sur ses énormes découvertes en examinant plus en détail le noyau d’Omega Centauri. Seth dirige un projet qui a été approuvé pour utiliser le télescope spatial James Webb pour mesurer le mouvement des étoiles à grande vitesse vers ou loin de la Terre.

comme Les outils du futur Demander, c’est possible Localisez les étoiles Avec une plus grande précision que Hubble, l’objectif est de déterminer comment les étoiles accélèrent et comment leurs orbites se courbent – ​​bien que ce projet repose entre les mains des générations futures de chercheurs.

Cependant, cette découverte renforce les arguments en faveur d’Omega Centauri en tant que région centrale de ce qui était autrefois une galaxie engloutie par la Voie Lactée il y a des milliards d’années.

Pour les personnes intéressées à entendre directement les chercheurs, Seth présentera les résultats de l’équipe le 8 août à 19 heures au théâtre IMAX du planétarium Clarke à Salt Lake City. En attendant, l’étude complète est disponible Connecté.

« Je pense que des allégations extraordinaires nécessitent des preuves extraordinaires. Ce sont des preuves vraiment extraordinaires », a déclaré Seth.