Selon Wikipedia, un trou noir supermassif (SuperMassive Black Hole SMBH) est un trou noir dont la masse est de l’ordre d’un million de masses solaires sinon plus. Il constitue l’un des quatre types de trous noirs avec les trous noirs primordiaux, les trous noirs stellaires et les trous noirs intermédiaires.
Un trou noir n’est pas un trou mais un objet céleste si dense (si lourd pour sa taille) que l’intensité de son champ gravitationnel empêche toute forme de matière ou de rayonnement de s’en échapper. Il est donc invisible pour nous, du fait de l’insuffisance de nos moyens d’obervation. Mais ce n’est pas comme on le pense parfois, une porte ouverte sur un autre univers. Dire que sa masse est d’un million de masses solaires ne veut pas dire qu’un audacieux astronome ait pris le risque de le peser. Ceci veut seulement dire qu’il exerce sur le milieu circumgalactique CGM (https://ui.adsabs.hhttps://ui.adsabs.harvard.edu/abs) qui l’environne, fait de gaz, poussières et objets divers,une force d’attraction égale à celle d’1 million de soleil.
La plupart du temps, ces astres demeurent au cœur de leur galaxie, il arrive qu’en de très rares occasions, pour des raisons encore mal connues, ils en soient éjectés et se retrouvent errant dans le milieu circumgalactique, structure qui entoure la galaxie. Ce type d’événement nécessite une grande quantité d’énergie et de même, en libère énormément. Jusqu’à aujourd’hui, aucun phénomène de ce type n’avait été observé. On voit couramment : des trous noirs stellaires errants, mais jamais de trous noirs supermassifs
C’est pourquoi des chercheurs ont été très étonnés lorsqu’ils ont découvert une étrange ligne droite dans des relevés du télescope spatial Hubble, alors qu’ils cherchaient des images de la galaxie naine RCP 28 proche de nous. Ils ont fini par identifier le responsable inattendu : un trou noir supermassif errant, provoquant la formation d’étoiles sur son passage.sur son passage ! Ils décrivent leurs résultats dans une étude acceptée dans Astrophysical Journal Letters et prépubliée sur ArXiv.
Tout a commencé par des observations via le télescope Hubble de la galaxie naine RCP 28 en septembre 2022. Les chercheurs y ont vu par hasard une « ligne mince et linéaire qui s’étend sur 62 kpc (1 kiloparsec = 3261,56 années-lumière, donc 62 kpc équivaut à environ 200 000 années-lumière) du noyau d’une galaxie compacte »,. Sans analogue connu, elle correspond en fait à des étoiles tout récemment formées, et alignées ! L’équipe a tout d’abord supposé une origine galactique. Ou plutôt, d’un trou noir supermassif au centre de sa galaxie.
De tels phénomènes se produisent régulièrement, et proviennent du disque d’accrétion du trou noir géant. La matière attirée par l’astre tournoie à grande vitesse autour de lui, au point où elle s’ionise et passe sous forme de plasma. Des conditions de température et de pression extrêmes règnent au sein du disque, et parfois des interactions d’origine magnétohydrodynamique provoquent l’émission à grande vitesse de matière ionisée. Ces jets sont capables de provoquer la naissance d’étoiles !
Référence
A candidate runaway supermassive black hole identified by shocks and star formation in its wake
The interaction of a runaway supermassive black hole (SMBH) with the circumgalactic medium (CGM) can lead to the formation of a wake of shocked gas and young stars behind it. Here we report the serendipitous discovery of an extremely narrow linear feature in HST/ACS images that may be an example of such a wake. The feature extends 62 kpc from the nucleus of a compact star-forming galaxy at z=0.964. Keck LRIS spectra show that the [OIII]/Hβ ratio varies from ~1 to ~10 along the feature, indicating a mixture of star formation and fast shocks. The feature terminates in a bright [OIII] knot with a luminosity of 1.9×1041 ergs/s. The stellar continuum colors vary along the feature, and are well-fit by a simple model that has a monotonically increasing age with distance from the tip. The line ratios, colors, and the overall morphology are consistent with an ejected SMBH moving through the CGM at high speed while triggering star formation. The best-fit time since ejection is ~39 Myr and the implied velocity is v~1600 km/s. The feature is not perfectly straight in the HST images, and we show that the amplitude of the observed spatial variations is consistent with the runaway SMBH interpretation. Opposite the primary wake is a fainter and shorter feature, marginally detected in [OIII] and the rest-frame far-ultraviolet. This feature may be shocked gas behind a binary SMBH that was ejected at the same time as the SMBH that produced the primary wake.
https://arxiv.org/abs/2302.04888
Tout a commencé par des observations via le télescope Hubble de la galaxie naine RCP 28 en septembre 2022. Les chercheurs y ont vu par hasard une « ligne mince et linéaire qui s’étend sur 62 kpc (1 kiloparsec = 3261,56 années-lumière, donc 62 kpc équivaut à environ 200 000 années-lumière) du noyau d’une galaxie compacte »,. Sans analogue connu, elle correspond en fait à des étoiles tout récemment formées, et alignées ! L’équipe a tout d’abord supposé une origine galactique. Ou plutôt, d’un trou noir supermassif au centre de sa galaxie.
De tels phénomènes se produisent régulièrement, et proviennent du disque d’accrétion du trou noir géant. La matière attirée par l’astre tournoie à grande vitesse autour de lui, au point où elle s’ionise et passe sous forme de plasma. Des conditions de température et de pression extrêmes règnent au sein du disque, et parfois des interactions d’origine magnétohydrodynamique provoquent l’émission à grande vitesse de matière ionisée. Et ces jets sont capables de provoquer la naissance d’étoiles !
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