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Découverte d'un trou noir de masse intermédiaire. Pourquoi c'est important?

Les trous noirs, certains des objets les plus mystérieuxdans l'univers, viennent dans différentes tailles. Ce que sera tel ou tel monstre spatial dépend de la masse de l'étoile au dernier stade de son évolution. Une nouvelle étude a montré qu'un trou noir de masse moyenne est le chaînon manquant entre deux autres types de trous noirs - supermassifs, qui se cachent au centre des galaxies, et les trous noirs, qui se forment souvent lorsque des étoiles massives explosent sous la forme de supernovae. Les astronomes pensent que l'univers observable est plein de trous noirs de taille moyenne, mais les trouver n'est pas du tout facile. Mais récemment, les astronomes ont eu de la chance et ont réussi à trouver les soi-disant «boucles d'or» - un objet tant attendu qui ne peut être appelé ni supermassif ni trou noir ordinaire. La masse de l'objet découvert, comme l'écrivent les auteurs de l'ouvrage scientifique, se situe à mi-chemin entre deux autres types de trous noirs. Mais pourquoi les chercheurs soutiennent-ils que les boucles d'or peuvent changer notre compréhension de l'univers?

Les scientifiques ont peut-être trouvé un trou noir qui pourrait changer notre compréhension de l'univers.

Objets spatiaux massifs

Les trous noirs sont réputés pour dévorer tout ce quivient trop près, y compris les quanta de la lumière elle-même. Ceux d'entre eux qui tournent au centre des galaxies ont une masse incroyable - l'un des plus grands trous noirs découverts à ce jour a une masse de 40 milliards de soleils, et son diamètre dépasse 200 milliards de kilomètres. Imaginez avec quelle puissance ce monstre cosmique absorbe tout ce qui a l'imprudence d'être à proximité.

Il est intéressant de noter que tous les habitants de l'espace sont différents.Supernovae, naines, neutrons, froid - il existe un grand nombre de types d'étoiles dans l'Univers observable seul. Comme, cependant, et les planètes en dehors de notre système solaire - à ce jour, en ont découvert plus de 400. Beaucoup de ces mondes lointains sont des géantes gazeuses, mais il y en a qui sont comme deux gouttes d'eau similaires à la Terre. Les astéroïdes, les comètes, les galaxies et les trous noirs sont également tous différents.

Un trou noir est une région de l'espace-temps dont l'attraction gravitationnelle est si grande que rien, pas même la lumière, ne peut s'échapper du trou noir.

Les chercheurs estiment que tout à proximitéDans la galaxie de la Voie lactée, il y a environ 46 000 trous noirs de taille moyenne.Dans un nouvel article publié dans la revue Nature Astronomy, les scientifiques ont trouvé des preuves de l'existence d'un de ces objets. Notez que la découverte d'un trou noir intermédiaire peut éclairer la question principale de l'astrophysique moderne: comment se forment les trous noirs supermassifs?

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Trous noirs intermédiaires

Les scientifiques appellent les trous noirs intermédiairesdes objets dont la masse est nettement supérieure à la masse d'un trou noir ordinaire, mais bien inférieure à celle d'un trou noir supermassif. On suppose que ces objets dans l'immensité de l'Univers sont beaucoup plus petits que d'autres types de trous noirs, mais la preuve de leur existence n'a pas encore été trouvée, car ils ne sont pas faciles à observer. Jugez par vous-même - ils ne sont pas précédés d'une explosion de supernova, comme c'est souvent le cas avec les trous noirs ordinaires. Ils sont également plus petits et moins actifs que les trous noirs supermassifs, avec moins d'attraction gravitationnelle. Cela signifie que pour vraiment voir un trou noir intermédiaire, il faut rechercher les effets qu'il peut avoir sur son environnement.

Première preuve d'existence"Boucle d'or" est venu sur Terre sous forme de lumière déformée par le Big Bang alors que l'univers venait de naître. Au cours des travaux, les scientifiques ont scanné des informations sur des milliers de sursauts provoqués par l'effondrement ou la fusion d'étoiles, dans l'espoir d'utiliser l'une d'entre elles pour explorer l'univers primitif.

La première photographie de l'ombre d'un trou noir a été prise en 2019.

Rappelez-vous que les astronomes peuvent regarder dans le passé lointain en utilisant lentille gravitationnelle - l'un des espaces les plus intéressantseffets qui sont capables de provoquer presque tous les grands objets de l'Univers. La lentille gravitationnelle est observée lorsqu'un tel objet reçoit la lumière d'explosions et la déforme comme une lentille, créant de multiples images observées à des moments différents.

Comme les astrophysiciens l'ont découvert au cours de leurs travaux, l'un desdes sursauts détectés, apparemment, ont été soumis à une lentille gravitationnelle par un objet dont la masse était plusieurs dizaines de milliers de fois supérieure à la masse de notre Soleil. Cela suggère que, très probablement, la lentille a été causée par l'un des trous noirs de masse moyenne - ce sont les objets que les scientifiques recherchent depuis de nombreuses années.

«Un trou noir nouvellement découvert pourrait êtreune ancienne relique - un trou noir primitif qui s'est formé au début de l'Univers avant la formation des premières étoiles et galaxies ", a déclaré le co-auteur de l'étude Eric Train de la School of Physics and Astronomy de l'Université Monash dans une interview avec The Independent.

Il y a de nombreux objets dans les univers qui ne peuvent pas être vus avec des télescopes qui captent la lumière visible.

Voir aussi: Des astronomes ont découvert un trou noir "errant"

Si l'objet découvert par les astrophysiciensest en effet un trou noir intermédiaire, alors dans un proche avenir, les scientifiques pourront estimer le nombre de tels objets dans l'univers observable. Notez que les physiciens ont prédit pour la première fois l'existence de trous noirs intermédiaires il y a plus de trente ans.

La découverte pourrait également expliquer la croissance mystérieuse de trous noirs supermassifs comme celui au centre de notre galaxie.

«Bien que nous sachions que ces noirs supermassifsdes trous se cachent dans les noyaux de la plupart, sinon de toutes les galaxies, nous ne comprenons pas comment ces monstres peuvent devenir si grands depuis la naissance de l'univers. Si nous savions combien il y en a, cela aiderait à obtenir de meilleures informations sur la façon dont ces monstres spatiaux se forment et évoluent au fil du temps », selon les mots de l'auteur principal de l'étude, étudiant diplômé de l'Université de Melbourne, James Painter, citant Space. com.

Il convient également de noter qu'en plus delentille gravitationnelle, il existe d'autres moyens de détecter des candidats de trous noirs intermédiaires. Par exemple, en 2020, la NASA a signalé un trou noir intermédiaire de taille similaire (50000 de masse de celle de notre Soleil) qui est devenu la source d'un sursaut de rayons X après la déchirure d'une étoile trop proche.

Vous vous demandez peut-être: comment les astronomes écoutent-ils l'espace?

Et en 2019, les astronomes ont découvert un signalonde gravitationnelle (GW190521) issue de la fusion de deux trous noirs. La fusion a conduit à la formation d'un trou noir plus massif, qui, avec ses 142 masses solaires, est également considéré comme intermédiaire.