Un trou noir supermassif a illuminé une collision de deux trous noirs plus petits

Catégorie: Espace Posté 26 juin

Des astronomes de Caltech ont rapporté avoir observé une collision entre deux trous noirs. Normalement, un tel événement est invisible, mais cette fois, un trou noir plus massif situé à proximité a aidé à éclairer les deux autres lors de leur collision. Si elles sont confirmées, les conclusions, publié dans Physical Review Letters , seraient les premières observations optiques jamais faites d'une fusion de trous noirs.

Qu'est-ce qui s'est passé: Détectée pour la première fois en mai 2019 et surnommée S190521g, la fusion s'est produite à environ 4 milliards d'années-lumière, à proximité d'un trou noir supermassif appelé J1249 + 3449. Cet objet est 100 millions de fois plus massif que le soleil, avec un diamètre à peu près égal à la taille de l'orbite terrestre autour du soleil.

Les deux trous noirs plus petits, chacun environ 150 fois plus massif que le soleil, ont trébuché dans le disque d'accrétion du supermassif : un tourbillon d'étoiles, de gaz et de poussière qui est lentement aspiré vers son horizon des événements, au-delà duquel même la lumière ne peut s'échapper. .

Lorsque les deux plus petits trous noirs sont entrés en collision, la force a envoyé l'objet fusionné hors du disque d'accrétion à environ 700 000 kilomètres par heure, calculent les chercheurs. Alors qu'il avançait dans l'espace, le trou noir fusionné a illuminé le gaz environnant dans le disque, produisant une lumière mille milliards de fois plus brillante que le soleil.

Comment les astronomes ont lié la fusion avec le trou noir supermassif : S190521g, comme de nombreuses autres fusions de trous noirs, a produit des ondulations dans l'espace-temps qui ont été détectées sur Terre par LIGO, un observatoire d'ondes gravitationnelles. Lorsque ces observations sont arrivées, une alerte automatisée a été envoyée aux télescopes du monde pour voir s'ils pouvaient observer optiquement tout événement dans le ciel nocturne qui pourrait coïncider avec la fusion. Environ 34 jours plus tard, le Zwicky Transient Facility en Californie a repéré la lumière produite par l'événement de fusion, et les scientifiques ont suivi une piste ardente jusqu'à J124942.3+344929.

Les implications: Les trous noirs ne sont pas censés être visibles, mais ces nouvelles découvertes suggèrent que nous pouvons réellement visualiser ces objets en observant la matière environnante qu'ils éclairent. Ce n'est pas si différent de la façon dont le télescope Event Horizon a pris l'image désormais célèbre d'un trou noir supermassif , sorti l'année dernière. Cette image n'est pas exactement le trou noir lui-même, mais plutôt le gaz et la poussière incandescents bordant son horizon des événements.

Établir un moyen d'observer de près les fusions de trous noirs dans les disques d'accrétion pourrait nous permettre de répondre aux questions sur la façon dont la matière interagit avec ces objets, et si une fusion peut être prédite avant qu'elle ne se produise. L'équipe de Caltech pense qu'il est possible que ces trous noirs soient le résultat d'une longue chaîne de fusions précédentes - et S190521g était tout simplement la dernière.

Et après: Les conclusions doivent encore être confirmées. Les astronomes feront une analyse plus détaillée de S190521g pour voir si la fusion et l'éruption associée à J124942.3+344929 sont vraiment liées.