La NASA a J’ai déposé une nouvelle animation Pour vous donner une idée réelle de l’échelle de l’espace dominé par un trou noir supermassif.

C’est le géant de l’univers. des géants situés au centre des galaxies ; Noyaux gravitationnels autour desquels les étoiles tourbillonnent dans une danse orbitale mesurée en éons. Ils commencent à environ 100 000 fois la masse du Soleil, à l’extrémité inférieure de l’échelle, et peuvent atteindre des dizaines de milliards de masses solaires au maximum.

Ces chiffres abstraits sont tous beaux, mais il est difficile de visualiser à quel point ces choses sont énormes. Et c’est l’un des grands mystères de l’univers : bien que nous ayons quelques idées, nous ne savons pas vraiment comment elles sont arrivées là.

Des mesures directes, effectuées à l’aide du télescope spatial Hubble, confirment l’existence de plus de 100 trous noirs supermassifs. dit l’astrophysicien théoricien Jeremy Schnittman Du centre de vol spatial Goddard de la NASA. « Comment devient-il si gros ? Lorsque les galaxies entrent en collision, leurs trous noirs centraux peuvent également fusionner. »

En fait, les trous noirs eux-mêmes ne sont peut-être pas très gros après tout. Les trous noirs sont les objets les plus massifs de l’univers que nous connaissons. Il est si compact que nous ne pouvons le décrire mathématiquement que comme une singularité – un point unidimensionnel de densité infinie. Leur densité est si intense que l’espace-temps est gravitationnellement déformé en ce qui est en fait une sphère fermée autour d’eux. Dans cette sphère, même la lumière n’a pas assez de vitesse pour s’échapper.

C’est à cela que nous nous référons lorsque nous parlons des dimensions d’un trou noir, sa limite connue sous le nom d’horizon des événements. Plus le trou noir est grand, plus le rayon de la sphère définie par l’horizon des événements, connu sous le nom de rayon de Schwarzschild, est grand. Si le soleil était un trou noir, par exemple, alors c’est Ce sera le rayon de Schwarzschild Seulement 2,95 kilomètres (1,8 miles).

Pour autant que nous sachions, les plus petits trous noirs commencent autour d’eux cinq fois la masse du soleilObjets formés à partir du noyau effondré d’une étoile massive en fin de vie. Ce sont des trous noirs de masse stellaire.

Les trous noirs de masse stellaire ont une limite supérieure d’environ 65 fois la masse du Soleil, car les étoiles précurseurs extrêmement massives qui produiraient ces objets plus gros finissent leur vie dans Supernova d’instabilité binaire Ce qui efface complètement le noyau, ne laissant rien derrière lui pour s’effondrer dans le trou noir.

Cependant, nous avons vu des trous noirs avec une masse stellaire supérieure à celle de 65 masses solaires. Ils peuvent se former lorsque des trous noirs entrent en collision et fusionnent, ce qui donne un objet avec une masse combinée. Mais comment nous passons de ces trous noirs à des trous noirs supermassifs supermassifs, c’est beaucoup d’espace vide. Littéralement. Il y a une rareté étrange de trous noirs détectés dans la gamme de masse entre les trous noirs de masse stellaire et les trous noirs supermassifs.

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Mais il existe également une vaste gamme de trous noirs supermassifs. La nouvelle animation de la NASA est un regard époustouflant sur cette portée, en commençant par un trou noir dans une galaxie naine appelée J1601 + 3113, qui héberge un trou noir autour d’elle. 100 000 masses solaires. Cela lui donnerait un rayon de Schwarzschild d’un peu moins de la moitié de la taille du Soleil. L’ombre du trou noir s’étend dans l’espace autour de l’horizon des événements, ce qui donne une région plus sombre d’environ deux fois sa taille, ce qui signifie que dans la vidéo, cette ombre semble avoir à peu près la même taille que le Soleil.

Nous voyons également le trou noir supermassif au centre de notre galaxie, Sagittarius A*, d’environ 4,3 millions de masses solaires. Il y a aussi M87*, le premier trou noir jamais photographié, qui a une masse beaucoup plus grande 5,37 milliards de soleils.

Il y a aussi deux trous noirs suspendus au centre de la même galaxie, NGC 7727. Il était une fois, NGC 7727 étaient deux galaxies. Maintenant qu’ils se sont réunis, les deux trous noirs des noyaux galactiques – 154 millions et 6,3 millions de masses solaires, respectivement – se sont enfoncés au centre de la galaxie nouvellement fusionnée, où ils fusionneront également un jour.

Ces trous noirs sont un élément de preuve important qui, selon les astronomes, nous indique que l’une des façons dont les trous noirs supermassifs se développent est que leurs fusions devraient produire des ondes gravitationnelles. Cependant, la fréquence de ces fusions est trop faible pour être détectée par nos outils actuels.

L’un des plus grands trous noirs connus dans l’univers est le monstre connu sous le nom de TON-618. En 2004, les scientifiques ont mesuré sa masse à un niveau énorme 66 milliards de masses solaires. Il existe une limite de masse théorique supérieure pour les trous noirs 50 milliards de masses solairesmais l’univers est très doué pour défier les prédictions théoriques.

A cette masse, le trou noir aurait un rayon de Schwarzschild de plus de 1300 unités astronomiques. Pour le contexte, Pluton a une orbite autour de 40 unités astronomiques du soleil. Cette chose avalera le système solaire des centaines de fois.

Heureusement c’est très loin. Sa lumière est estimée à 10,8 milliards d’années, elle ne se cachera donc pas pour faire des dunks dans notre coin de l’espace. Nous pensons parler pour tout le monde lorsque nous disons d’une voix retentissante : Ouf.