L’explosion de l’univers primitif révèle l’insaisissable trou noir «modéré»

Les graines d’un trou noir sont la clé des galaxies géantes

Nouveau Trou noir Il bat le record – non pas pour être plus jeune ou plus vieux – mais pour être au milieu.

Le trou noir de Boucle d’or récemment découvert fait partie d’un chaînon manquant entre deux ensembles de trous noirs: de minuscules trous noirs faits d’étoiles et de géants supermassifs au cœur de la plupart des galaxies.

Dans un effort conjoint, des chercheurs de l’Université de Melbourne et de l’Université Monash ont découvert un trou noir mythique de «masse moyenne», environ 55 000 fois la masse du soleil.

La découverte a été publiée aujourd’hui dans un article intitulé “Evidence for a Medium Mass Black Hole from a Gamma-Ray Burst with a Gravitational Lens” dans le journal Astronomie naturelle.

L’auteur principal et étudiant au doctorat de l’Université de Melbourne, James Paynter, a déclaré que la dernière découverte jette un nouvel éclairage sur la formation des trous noirs supermassifs. Il a dit: “Bien que nous sachions que ces trous noirs supermassifs se trouvent dans les noyaux de la plupart des galaxies, sinon de toutes, nous ne comprenons pas comment ces planètes gigantesques pourraient devenir très grandes à l’ère de l’univers.”

Le nouveau trou noir a été découvert en détectant un sursaut gamma avec une lentille gravitationnelle.

On a observé que le sursaut gamma, qui est un éclair d’une demi-seconde de lumière à haute énergie émis par une paire d’étoiles fusionnées, a un «écho» distinct. Cet écho est causé par un trou noir de masse moyenne, qui courbe le chemin de la lumière sur son chemin vers la Terre, de sorte que les astronomes voient le même flash deux fois.

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Un programme robuste de détection des trous noirs a été développé à partir de Ondes gravitationnelles Adapté pour prouver que les deux flashs sont des images du même objet.

L'explosion du premier univers jette la lumière sur l'insaisissable trou noir

Le nouveau trou noir a été découvert en détectant un sursaut gamma avec une lentille gravitationnelle. Crédit: Impression d’artiste: Carl Knox, Osgraph

“Ce trou noir nouvellement découvert est peut-être une ancienne relique – un trou noir primitif – qui a surgi dans l’univers primitif avant la formation des premières étoiles et galaxies”, a déclaré le co-auteur de l’étude, le professeur Eric Thrain de l’école de physique et d’astronomie de l’Université Monash. Chercheur principal au Centre d’excellence de l’ARC pour la détection des ondes gravitationnelles (OzGrav).

“Ces premiers trous noirs pourraient être les germes des trous noirs supermassifs qui habitent aujourd’hui le cœur des galaxies.”

La professeure Rachel Webster, auteur du co-auteur de l’article, la professeure Rachel Webster, pionnière de la lentille gravitationnelle de l’Université de Melbourne, a déclaré que les résultats pouvaient aider les scientifiques à franchir des étapes plus importantes.

“En utilisant le nouveau filtre de trou noir, nous pouvons estimer le nombre total de ces objets dans l’univers. Nous avons prédit que cela pourrait être possible il y a 30 ans, et il est passionnant de découvrir un exemple fort.”

Les chercheurs estiment qu’il y a environ 46000 trous noirs de masse moyenne dans notre voisinage Voie Lactée La galaxie.

La référence: «Preuve d’un trou noir de masse moyenne à partir d’un sursaut gamma avec une lentille gravitationnelle» 29 mars 2021, Astronomie naturelle.
DOI: 10.1038 / s41550-021-01307-1

Financement: Australian Research Council

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