Nous avons écrit plus d'une fois sur la capacité des trous noirs à absorber presque n'importe quelle matière dans l'univers. Cependant, récemment, la science a pu découvrir tout un arsenal d'autres caractéristiques diverses de ces objets. Il s'avère qu'ils sont non seulement capables de se déplacer presque à la vitesse de la lumière et de montrer des signes de véritables maniaques de l'espace, détruisant et dévorant tout sur leur passage, mais ils démontrent également un comportement beaucoup plus flexible que ce que nous sommes habitués à attendre d'eux. Aujourd'hui, nous allons parler de ce dont ces objets sont capables.
Spin très vite
Les scientifiques sont les premiers à mesurer avec précision la vitesse de rotation d'un trou noir supermassif. C'est incroyable - 84% de la vitesse de la lumière.
Le trou noir de la galaxie NGC 1365, situé à 60 millions d'années-lumière, a étonné les chercheurs par ses caractéristiques. Son diamètre est de 3,2 millions de kilomètres et sa masse est approximativement égale à plusieurs millions de masses solaires.
En tournant, il plie littéralement non seulement l'espace, mais aussi le temps derrière lui, créant un tourbillon enflammé de rayons X, de gaz et de poussière tombant dans ses entrailles. Toute cette matière tombe très probablement dans le trou noir dans une direction, ce qui, selon les scientifiques, lui donne une vitesse de rotation incroyable.
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Unissez-vous en groupes
Les plus grandes galaxies découvertes par les astronomes sont littéralement ensemencées de trous noirs supermassifs. Ils sont si énormes que les scientifiques doutent que des étoiles uniques soient leurs ancêtres. Les scientifiques soupçonnent depuis longtemps que les trous noirs supermassifs pourraient naître dans des amas d'étoiles denses constitués de groupes de binaires mourants ou de groupes de trous noirs plus compacts qui fusionnent au fil du temps pour former de véritables supergiantes.
Il est intéressant de noter que l'hypothèse a finalement trouvé une véritable confirmation. L'analyse aux rayons X du centre de la Voie Lactée a montré qu'au centre même de notre galaxie se trouve une région très dense dans laquelle il peut y avoir jusqu'à 12 trous noirs en orbite autour du principal trou noir central de la Voie lactée - Sagittaire A *.
En outre, l'analyse a montré qu'un total de jusqu'à 20 000 trous noirs peut être trouvé dans la région centrale de notre galaxie.
Jetez de la matière de la taille de Jupiter (parfois dans notre direction)
Des calculs théoriques et des simulations informatiques suggèrent que près du trou noir central de notre galaxie - Sagittaire A * - il peut y avoir une étoile très massive, qui tous les 10 mille ans s'approche du trou de très près, à cause de laquelle ce dernier en retire la matière stellaire, formant un long flux de matière incandescente. Une partie de cette matière est dévorée par le trou lui-même, tandis que l'autre est jetée dans l'espace. Cependant, une partie de cette matière reste à une distance suffisamment éloignée du trou et est capable de se fondre en une boule de la taille d'une planète. Mais le plus intéressant n'est même pas cela.
Ces clubs de matière, dans certains cas de la taille de notre Neptune, et parfois aussi grands que Jupiter, sont jetés dans l'espace galactique à une vitesse de 3,2 à 32,2 millions de kilomètres par heure. Selon les calculs des chercheurs, à la suite des événements de destruction par marée de l'étoile, environ 100 millions de ces corps seront jetés dans l'espace. Et, peut-être, certains d'entre eux seront dirigés dans notre direction.
Cachez le passé galactique
Le complexe de radiotélescope Atacama Large Millimeter-Wave Antenna Array (ALMA) a permis aux scientifiques de chercher pour la première fois au cœur d'un trou noir - une collection de poussière et de gaz en orbite autour de la «bouche» d'un monstre galactique et ressemblant à un beignet.
L'objet d'étude est situé à 47 millions d'années-lumière dans la constellation de Cetus. Grâce à la puissance et à la sensibilité étonnantes d'ALMA, les scientifiques ont même calculé sa largeur. Il a environ 20 années-lumière. En observant les tores des trous noirs, les chercheurs peuvent en apprendre davantage sur le passé des galaxies. Par exemple, une forme de tore asymétrique peut indiquer qu'une galaxie pourrait fusionner avec une autre galaxie à une certaine période de son histoire dans le passé.
Absorbe la matière à une vitesse incroyable
A un milliard d'années-lumière en direction de la constellation de Coma de Bérénice se trouve une galaxie très brillante PG211 + 143. La galaxie doit sa luminosité au trou noir central, qui absorbe la matière de l'espace extra-atmosphérique à une vitesse incroyable de 100 000 kilomètres par seconde.
Les chercheurs ont découvert que l'émission de rayons X de cette galaxie présente un décalage vers le rouge important, qui peut être expliqué par le mouvement de la matière dans cette galaxie directement vers le trou noir supermassif central à une vitesse énorme d'environ 30% de la vitesse de la lumière. Ce gaz tourne à peine autour du trou noir, mais se déplace directement vers son centre en ligne droite, étant incroyablement proche du centre du trou noir à une distance de seulement 20 fois la taille d'un trou noir.
Promenez-vous dans l'espace
Les astronomes ont longtemps supposé que les trous noirs pouvaient parfois être jetés hors de leurs galaxies. Et des preuves très solides de cette hypothèse, comme il s'est avéré, se trouvent à environ 8 milliards d'années-lumière de nous. C'est le quasar 3C 186, qui a une masse d'un milliard de solaires.
Les scientifiques ont découvert que le quasar s'efforce à toute vapeur de quitter son amas de galaxies natif. Selon les calculs des chercheurs, le nuage de gaz du quasar est emporté à une vitesse de 7,6 millions de kilomètres à l'heure. À une telle vitesse, par exemple, il sera possible d'atteindre la Lune depuis la Terre en seulement 3 minutes.
Les astronomes pensent que la raison de cette «fuite» est les ondes gravitationnelles - le produit de la fusion de deux trous noirs supermassifs. À la suite de cette fusion, ils ont créé une puissante onde de choc, comparable en force à l'explosion simultanée de 100 millions de supernovae, qui a littéralement poussé le quasar hors de sa «maison».
Voler des parents plus grands
Pour le moment, les astronomes ont non seulement confirmé cinq événements de fusion de trous noirs et les ondes gravitationnelles produites par eux, mais ont également identifié l'un d'entre eux qui se démarque dans le contexte général. Nous parlons de la fusion de deux trous noirs, dont la masse, selon les prévisions, aurait dû être de 10 à 15 solaires. En fait, il s'est avéré que la masse des deux trous noirs dépasse 20 masses solaires.
Après avoir analysé les données collectées, les scientifiques sont arrivés à la conclusion que les deux trous noirs ont pris du poids en raison du fait qu'ils ont volé de la «nourriture» dans un trou noir beaucoup plus grand, qui se trouve également à proximité du centre galactique.
Avant de devenir des trous noirs, ces voleurs étaient deux étoiles massives. Au cours de l'évolution stellaire, ils se sont effondrés dans des trous noirs et ont commencé à être attirés vers le centre galactique, où il y avait déjà un trou noir supermassif, absorbant le gaz et la poussière qui l'entouraient. Les deux "miettes" ont réussi à voler une partie de la matière du trou noir central et ont gagné presque trois fois la masse de leur taille d'origine avant de fusionner l'une avec l'autre.
Utilisez les champs magnétiques pour la nourriture
Selon les astronomes, l'un des principaux facteurs déterminant la masse d'un trou noir peut être son champ magnétique. En explorant la galaxie Cygnus A, située à 600 millions d'années-lumière, les scientifiques ont découvert un champ magnétique très puissant dans son centre galactique.
Une analyse plus approfondie a montré que le trou noir Cygnus A est très actif. Les scientifiques pensent qu'il s'agit de la source extragalactique d'émission radio la plus puissante de sa constellation, créée à la suite de l'absorption de la matière environnante par un trou. Et dans ce cas, disent les chercheurs, son champ magnétique prend une part active, ce qui attire la matière vers le tore du trou noir, puis vers ses profondeurs mêmes.
Selon les astronomes, la différence entre les galaxies actives telles que Cygnus A et les galaxies inactives telles que notre Voie lactée réside dans la présence et l'absence d'un champ magnétique.
Cachez-vous dans de minuscules galaxies
Il n'y a que 100 millions d'étoiles dans la galaxie Fornax UCD3 dans la constellation Fornax. C'est une vraie miette par rapport à la même Voie lactée, dans laquelle des centaines de milliards d'étoiles peuvent vraisemblablement être localisées. Le rayon de la galaxie Fornax UCD3 n'est que d'environ 300 années-lumière. Malgré sa petite taille, la "naine ultra-compacte" UCD3 est l'une des galaxies les plus denses de l'univers.
En son centre se trouve un trou noir supermassif avec 3 à 5 millions de masses solaires. Il est presque aussi lourd que le trou noir du Sagittaire A * au centre de notre Voie lactée, qui fait environ 150 000 années-lumière de diamètre.
La découverte du trou noir UCD3 s'est avérée être seulement le quatrième cas de découverte de trous noirs supermassifs à l'intérieur de galaxies ultracompactes. Les astronomes estiment que le trou représente 4% de la masse totale de la galaxie. En règle générale, dans tous les autres cas, cette part n'est que de 0,3%.
Les scientifiques soupçonnent qu'auparavant la galaxie UCD3 était encore plus grande, mais la proximité avec une galaxie plus grande a privé Fornax UCD3 d'un grand nombre de ses étoiles, la transformant en nain.
Mange notre soleil en deux jours
Les astronomes ont découvert un trou noir remarquablement vorace né il y a environ 12 milliards d'années. Le quasar découvert absorbe une masse équivalente à un solaire tous les deux jours. En raison de cet appétit, le trou noir se développe si vite que son rayonnement est des milliers de fois plus brillant que celui d'une galaxie entière. Le même rayonnement se produit en raison de l'échauffement de la matière et des gaz qu'il absorbe.
Les scientifiques n'ont pas encore compris comment le trou noir des «temps sombres» a si rapidement gagné sa masse, mais ils sont bien conscients de son potentiel.
Si ce monstre était au centre de notre Voie lactée, alors sa luminosité serait 10 fois supérieure à celle de la pleine lune dans le ciel. L'objet serait si brillant qu'il éclipserait la lumière de plus d'étoiles dans le ciel, et il nous tuerait également tous avec ses rayons X.
Nikolay Khizhnyak
