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Des astronomes ont découvert l’un des plus grands trous noirs jamais trouvé – un monstre ultramassif d’environ 30 milliards de fois la masse du soleil – en utilisant une astuce spatio-temporelle prédite par Albert Einstein.
Le trou noir colossal, qui se cache à 2,7 milliards d’années-lumière de la Terre dans la galaxie la plus brillante de l’amas de galaxies Abell 1201, a été révélé par un arc géant de lumière déformée provenant d’une galaxie d’arrière-plan qui avait été étirée et maculée par l’immense trou noir. champ gravitationnel.
Le monstre cosmique existe « à la limite supérieure de la taille que nous pensons que les trous noirs peuvent théoriquement atteindre », ont déclaré les astronomes qui l’ont détecté dans un déclaration (s’ouvre dans un nouvel onglet). Mais ce ne pourrait être que le premier des nombreux mastodontes cosmiques que l’équipe a pu repérer dans le ciel nocturne en utilisant cette technique. Trouver les trous noirs ultramassifs n’est que la première étape pour comprendre comment ces bêtes deviennent si grosses, ont écrit les chercheurs dans un article publié le 28 mars dans la revue Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (s’ouvre dans un nouvel onglet).
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La théorie générale d’Einstein relatif décrit comment des objets massifs déforment le tissu de l’espace-temps. Einstein a expliqué que la gravité n’est pas produite par une force invisible, mais simplement par notre expérience de l’espace-temps qui se courbe et se déforme en présence de matière et d’énergie.
Cet espace courbe, à son tour, définit les règles de déplacement de l’énergie et de la matière. Selon l’une des prédictions les plus célèbres de la relativité générale, la lumière voyageant à travers une région extrêmement incurvée de l’espace-temps se déplace, peut-être sans surprise, dans une courbe – se déformant et se tordant à travers un gigantesque miroir funhouse jusqu’à ce qu’elle émerge sous la forme d’un arc étiré appelé un bague einstein. Les astronomes peuvent utiliser cet effet, connu sous le nom de lentille gravitationnelle, pour détecter des objets célestes faibles qui pourraient ne pas être vus autrement.
« La plupart des plus grands trous noirs que nous connaissons sont dans un état actif, où la matière attirée à proximité du trou noir se réchauffe et libère de l’énergie sous forme de lumière, de rayons X et d’autres rayonnements », a déclaré l’auteur de l’étude. James Rossignol (s’ouvre dans un nouvel onglet), un astrophysicien de l’Université de Durham au Royaume-Uni, a déclaré dans le communiqué. « Cependant, la lentille gravitationnelle permet d’étudier les trous noirs inactifs [which are not feeding and therefore produce no light]quelque chose qui n’est actuellement pas possible dans les galaxies lointaines. »
Une fois qu’ils ont repéré l’arc de lumière déformée autour du trou noir inactif, les chercheurs ont utilisé les informations sur la façon dont il avait étiré la lumière pour reconstruire la taille du trou noir. En prenant des images haute résolution avec le télescope spatial Hubble et en envoyant des mesures dans le supercalculateur DiRAC COSMA8, les chercheurs ont simulé la masse dont le trou noir aurait besoin pour plier la lumière dans la mesure où il l’avait fait.
Ils ont découvert que le béhémoth était un énorme 30 milliards de masses solaires, ce qui le rend environ 8 000 fois plus grand que le trou noir supermassif au centre de la Voie lactée. Thé le plus grand trou noir jamais découvert est TON 618, soit environ 40 milliards de masses solaires.
Étudier des trous noirs plus massifs de cette manière pourrait aider les scientifiques à comprendre comment ces géants cosmiques ont atteint des tailles aussi improbables, ainsi qu’à étudier comment ces monstres affectent l’évolution de l’univers.
« Cette approche pourrait nous permettre de détecter beaucoup plus de trous noirs au-delà de notre univers local et de révéler comment ces objets exotiques ont évolué plus loin dans le temps cosmique », a déclaré Nightingale.
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