La plupart des galaxies ont un trou noir super-massif en leur centre. Alors que les galaxies entrent en collision et fusionnent, les trous noirs fusionnent également, créant les super-massifs que nous voyons dans le Space Magazine. Mais une équipe d'astronomes est partie à la recherche de super-massifs qui ne sont pas au cœur des galaxies. Ils ont examiné plus de 1200 galaxies, en utilisant le très long réseau de base (VLBA) de la National Science Foundation (NSF), et presque toutes avaient un trou noir juste là où il devrait être, au milieu de la galaxie elle-même.
Mais ils ont trouvé un trou, dans un amas de galaxies à plus de deux milliards d'années-lumière de la Terre, qui n'était pas au centre d'une galaxie. Ils étaient également surpris de voir que ce trou noir avait été dépouillé des étoiles environnantes. Une fois qu'ils ont identifié ce trou noir, maintenant appelé B3 1715 + 425, ils ont utilisé le Hubble et le Spitzer pour le suivi. Et ce qu'ils ont trouvé raconte une histoire inhabituelle.
"Nous n'avons jamais rien vu de tel auparavant." - James Condon
Le trou noir super-massif en question, que nous appellerons B3 pour faire court, était une curiosité. Il était beaucoup plus lumineux que tout ce qui se trouvait à proximité et il était également plus éloigné que la plupart des trous qu'ils étudiaient. Mais un trou noir aussi brillant est généralement situé au cœur d'une grande galaxie. B3 n'avait qu'un reste d'une galaxie qui l'entourait. C'était nu.
James Condon, de l'Observatoire national de radioastronomie (NRAO) a décrit ce qui s'est passé.
"Nous recherchions des paires de trous noirs supermassifs en orbite, avec un décalage par rapport au centre d'une galaxie, comme preuve révélatrice d'une précédente fusion de galaxies", a déclaré Condon. "Au lieu de cela, nous avons trouvé ce trou noir fuyant la grande galaxie et laissant une traînée de débris derrière elle", a-t-il ajouté.
«Nous avons conclu que notre trou noir en fuite n'était pas en mesure d'attirer autant d'étoiles à la sortie pour lui donner l'apparence actuelle.» - James Condon
Condon et son équipe ont conclu que B3 était autrefois un trou noir super-massif au cœur d'une grande galaxie. B3 est entré en collision avec une autre galaxie plus grande, une avec un trou noir encore plus grand. Au cours de cette collision, B3 a vu la plupart de ses étoiles arrachées, à l'exception de celles les plus proches. La B3 accélère toujours, à plus de 2000 km par seconde.
Trou noir presque nu de NRAO Outreach on Vimeo.
B3 et ce qu'il reste de ses étoiles continueront de se déplacer dans l'espace, échappant à leur rencontre avec l'autre galaxie. Il n'échappera probablement pas à l'amas de galaxies dans lequel il se trouve.
"Qu'arrive-t-il à une galaxie lorsque la plupart de ses étoiles ont été enlevées, mais elle a toujours un trou noir super-massif actif au milieu?" - James Condon
Condon décrit la fin probable de B3. Il n'aura pas assez d'étoiles et de gaz qui l'entourera pour déclencher la naissance d'une nouvelle étoile. Il ne pourra pas non plus attirer de nouvelles stars. Donc finalement, les étoiles restantes de la galaxie originale de B3 voyageront avec elle, devenant progressivement plus sombres au fil du temps.
Le B3 lui-même deviendra également plus sombre, car il n'a pas de nouveau matériau à «alimenter». Il sera finalement presque impossible à voir. Seul son effet gravitationnel trahira sa position.
"Dans un milliard d'années environ, il sera probablement invisible." - James Condon
Combien de B3 y a-t-il? Si le B3 lui-même finit par devenir invisible, combien d'autres trous noirs super massifs comme celui-ci sont là, indétectables par nos instruments? À quelle fréquence cela se produit-il? Et quelle est son importance dans la compréhension de l'évolution des galaxies et des amas de galaxies. Condon pose ces questions vers la fin du clip. Pour l'instant, au moins, nous n'avons pas de réponses.
Condon et son équipe ont utilisé le VLBA du NRAO pour rechercher ces trous solitaires. Le VLBA est un instrument de radioastronomie composé de 10 antennes identiques de 25 m à travers le monde et contrôlé dans un centre du Nouveau-Mexique. Le réseau fournit des détails super nets dans la partie des ondes radio du spectre.
Leur recherche de trou noir est un projet à long terme, utilisant le temps de remplissage disponible au VLBA. Les futurs télescopes, comme le grand télescope synoptique de recherche en cours de construction au Chili, faciliteront le travail de Condon.
Condon a travaillé avec Jeremy Darling de l'Université du Colorado, Yuri Kovalev du Astro Space Center de l'Institut physique Lebedev de Moscou et Leonid Petrov du Astrogeo Center de Falls Church, en Virginie. Ils rendront compte de leurs découvertes dans l'Astrophysical Journal.
