Une douzaine de trous noirs pourraient 'errer' dans notre galaxie - Ils sont les plus rares de l'univers
Illustration d'un trou noir déchirant une étoile. (Crédit image: NASA/JPL-Caltech)
La Voie Lactée abrite des millions de petits trous noirs et un trou noir supermassif en son centre. Mais la galaxie contient-elle des trous noirs de taille moyenne ? De nouvelles recherches suggèrent que oui : Une douzaine pourraient errer librement dans l'espace et sont extrêmement difficiles à détecter.
Pendant des décennies, les chercheurs se sont interrogés sur la prévalence des trous noirs de masse intermédiaire (IMBH). Certes, chaque galaxie est capable de produire un grand nombre - environ quelques-uns par siècle - de petits trous noirs d'une masse allant jusqu'à 100 fois celle du Soleil. Et il semble que lorsque des galaxies comme la Voie Lactée sont apparues, elles avaient déjà des trous noirs supermassifs en leur cœur. Notre propre trou noir supermassif, Sagittarius A*, a une masse de 4,5 millions de soleils.
Mais qu'en est-il des IMBH ? Théoriquement, ils devraient avoir une masse de 10 000 à 100 000 soleils. Trouver des IMBH - ou réfuter leur existence - a d'énormes implications pour notre compréhension de la croissance et de l'évolution des trous noirs. Mais jusqu'à présent, il n'y a eu que de faibles indices de leur présence dans des galaxies naines, et aucune preuve directe qu'ils existent dans une galaxie comme la Voie Lactée.
En avril, une équipe de chercheurs de l'Université de Zurich (Suisse) a exploré si nos simulations actuelles de l'univers pouvaient prédire de manière concluante si la Voie Lactée abrite une population d'IMBH. Leur article a été accepté pour publication dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Les galaxies ne grandissent pas seules. Au lieu de cela, elles se développent en cannibalisant leurs voisines, en incorporant leurs étoiles - et tous les trous noirs - dans leur volume. La Voie Lactée a 'consommé' plus d'une douzaine de galaxies naines au cours de sa longue histoire. Certaines de ces galaxies naines contenaient probablement des IMBH. Mais l'hypothèse commune était que les grands trous noirs ont tendance à glisser vers les centres de leurs galaxies hôtes, où ils fusionnent avec le trou noir supermassif central.
À travers leurs modèles, les chercheurs ont vu une autre histoire se dérouler. Ils ont utilisé une simulation de l'évolution d'une galaxie semblable à la Voie Lactée et ont découvert qu'elle pouvait contenir entre 5 et 18 IMBH 'errants', qui ne se trouvent pas près du noyau central mais errent librement dans le disque de la galaxie. Le nombre exact d'IMBH dépend de leur lieu de naissance : près du noyau d'une galaxie naine sur le point d'être 'consommée' ou dans sa périphérie.
Bien que les chercheurs aient été encouragés de découvrir que la Voie Lactée devrait abriter une population d'IMBH, ils ont exhorté à la prudence dans l'interprétation de leurs résultats. Ils ne pouvaient pas affirmer de manière concluante quelle masse ces trous noirs devraient avoir ni où ils se trouveraient finalement. Ainsi, bien que la nouvelle recherche suggère fortement l'existence des IMBH, nous ne savons pas encore où les chercher.
