Pendant plus de six semaines, l'œil vigilant de l'Observatoire de rayons X Chandra de la NASA a gardé la trace d'une petite portion de ciel surnommée Chandra Deep Field South (CDFS). Ce que Chandra recherchait était la preuve de trous noirs massifs. La preuve la plus profonde à ce jour…
Lorsqu'elles sont combinées à des images optiques et infrarouges très profondes du télescope spatial Hubble de la NASA, les nouvelles données de Chandra amènent les astronomes à spéculer que les jeunes trous noirs peuvent avoir évolué à l'unisson avec leurs jeunes galaxies. "Jusqu'à présent, nous n'avions aucune idée de ce que faisaient les trous noirs dans ces premières galaxies, ou s'ils existaient même", a déclaré Ezequiel Treister de l'Université d'Hawaï, auteur principal de l'étude parue dans le numéro du 16 juin de la revue Nature . «Maintenant, nous savons qu'ils sont là et qu'ils se développent comme des gangs».
Que signifient ces nouvelles informations? La croissance massive des trous noirs dans le CDFS est juste timide d'être un quasar - le sous-produit super lumineux du matériau glissant sur l'horizon des événements. "Cependant, les sources dans le CDFS sont environ cent fois plus faibles et les trous noirs sont environ mille fois moins massifs que ceux des quasars." À quelle fréquence cela s'est-il produit dans les nouvelles données? Essayez entre 30 et 100% des études de cas, ce qui donne environ 30 millions de trous noirs supermassifs dans l'Univers primitif.
"Il semble que nous ayons trouvé une toute nouvelle population de trous noirs pour bébés", a déclaré le co-auteur Kevin Schawinski de l'Université de Yale. "Nous pensons que ces bébés grandiront par un facteur d'environ cent ou mille, devenant finalement comme les trous noirs géants que nous voyons aujourd'hui près de 13 milliards d'années plus tard."
Alors que l'existence de ces premiers trous noirs avait été prédite, aucune observation n'avait été faite jusqu'à présent. En raison de leurs «dispositifs de camouflage» naturels de gaz et de poussière, l'observation optique avait été interdite, mais les signatures radiographiques ne mentent pas. Le concept de croissance en tandem trou noir / galaxie a été étudié plus près de chez nous, mais en jetant un coup d'œil dans le temps et dans l'espace, la croissance a été cent fois supérieure à celle estimée. Ces nouveaux résultats Chandra nous apprennent que cette connexion commence au début.
"La plupart des astronomes pensent que dans l'univers actuel, les trous noirs et les galaxies sont en quelque sorte symbiotiques dans leur croissance", a déclaré Priya Natarajan, co-auteur de l'Université de Yale. «Nous avons montré que cette relation de co-dépendance existe depuis le tout début.»
Les théories abondent également selon lesquelles les trous noirs des néophytes pourraient avoir joué «un rôle important dans l'élimination du« brouillard »cosmique d'hydrogène neutre ou non chargé qui a pénétré le premier univers lorsque les températures se sont refroidies après le Big Bang». Mais au contraire, les nouvelles découvertes de Chandra indiquent que les matériaux omniprésents arrêtent le rayonnement ultraviolet avant que le processus de réionisation puisse se produire. Les étoiles résultantes et les trous noirs dormants sont les coupables les plus susceptibles d'avoir dégagé de l'espace pour l'aube cosmique.
Bien que l'observatoire aux rayons X de Chandra soit à la hauteur de détecter des objets ultra-faibles à des distances incroyables, ces bébés trous noirs sont tellement voilés que seuls quelques photons peuvent passer à travers, ce qui rend la détection individuelle impossible. Pour recueillir ces nouvelles données, l'équipe a utilisé les capacités directionnelles de Chandra et a compté les coups près des positions de galaxies éloignées et a trouvé un signal statistiquement significatif.
Source de l'histoire originale: Chandra News.
