Dans une nouvelle étude dirigée par l'astronome de l'Université de Central Lancashire Dr.Pendant de nombreuses années, les astronomes ont supposé que les trous noirs ont pris de la masse lorsque leurs galaxies hôtes ont fusionné, mais maintenant de nouvelles techniques de modélisation montrent que les trous noirs dans les galaxies en spirale sont obligés de prendre de la masse.
"Les récentes observations du télescope spatial Hubble (HST) ont révélé qu'une majorité de noyaux galactiques actifs (AGN) résident dans des galaxies à disques isolés, contrairement à l'attente habituelle selon laquelle l'AGN est déclenché par des fusions." dit Debattista. «Ici, nous développons un nouveau test de l'évolution cosmique des trous noirs supermassifs (SMBH) dans les galaxies à disques en considérant la population locale de SMBH. Nous montrons qu'une croissance substantielle du SMBH dans les galaxies spirales est nécessaire lors de l'assemblage des disques. »
Pesant entre un million et un milliard de fois celui du Soleil, les trous noirs situés au cœur de la plupart des galaxies sembleraient gagner beaucoup plus rapidement que prévu. Ce ne sont pas seulement des exceptions - plutôt des règles. Même le trou noir au repos de la Voie lactée pourrait gagner autant de masse que le Soleil tous les 3000 ans. Les observations passées ont montré une croissance lors des collisions, lorsque d'énormes quantités de gaz autour du trou noir deviennent intensément chaudes et brillent comme un noyau galactique actif. C'est un processus qui peut être repéré dès les premières formations de notre Univers. Cependant, ces nouvelles simulations donnent un aperçu de la croissance à grande échelle sans recourir à la violence.
"L'échantillon sélectionné par rayons X d'AGN de luminosité modérée se compose de plus de 50% de galaxies à disques, avec des fusions en cours évidentes plus fréquemment que dans les galaxies non actives." explique l'équipe de recherche. «Certains montrent que même les quasars fortement obscurcis sont hébergés en grande partie par des disques, et non par des fusions. Études de formation d'étoiles utilisant Herschel constater que les taux de formation d'étoiles spécifiques des hôtes AGN sélectionnés aux rayons X ne sont pas différents de ceux des galaxies inactives, ce qui indique également que les hôtes AGN ne subissent pas des comportements fondamentalement différents »
Ces techniques de modélisation, combinées aux observations actuelles effectuées avec le télescope spatial Hubble, confirment la théorie selon laquelle les trous noirs peuvent gagner une masse importante même dans les galaxies spirales «calmes». En fait, il existe une forte possibilité que les AGN présents dans certaines galaxies spirales soient même plus nombreux que les fusions de galaxies. Pour rendre ce concept encore plus excitant, les astronomes anticipent un événement plus tard cette année dans notre propre galaxie - un événement où un nuage de gaz près du noyau de la Voie lactée rencontrera notre propre trou noir central. Selon les prévisions, notre trou noir pourrait prendre jusqu'à 15 masses terrestres sur une période de 10 ans à partir de ce nuage.
Ce concept de croissance des trous noirs n'est cependant pas entièrement nouveau. Selon d'autres recherches effectuées avec le télescope spatial Hubble et dirigées par le Dr Stelios Kazantzidis de l'Ohio State University et le professeur Frank C. van den Bosch de l'Université de Yale, ils avaient précédemment identifié les propriétés de masse des trous noirs - faisant des prédictions de taille qui utilisaient la vitesse d'étoiles résidant dans les galaxies. Dans ce cas, l'équipe a réfuté les hypothèses précédentes selon lesquelles les trous noirs n'ont pas pu se développer pendant la croissance de la galaxie hôte. Leur comparaison des galaxies spirales et elliptiques "a révélé qu'il n'y a pas de décalage entre la taille de leurs trous noirs." Cela signifie que les trous noirs gagneraient en masse - grandissant au même rythme que la galaxie elle-même.
«Ces simulations montrent qu'il n'est plus possible d'affirmer que les trous noirs dans les galaxies spirales ne se développent pas efficacement. »Commente Debattista sur cette nouvelle recherche. "Nos simulations nous permettront d'affiner notre compréhension de la croissance des trous noirs dans différents types de galaxies."
