En scrutant l’univers primitif avec le Télescope spatial James Webb (JWST), les astronomes continuent de trouver des trous noirs monstrueux qui semblent être grandir trop grand, trop vite pour que les modèles cosmologiques l’expliquent. Aujourd’hui, de nouvelles observations d’un objet exceptionnellement vorace et enfreignant les règles pourraient aider à révéler pourquoi.
En utilisant JWST pour examiner de plus près d’anciennes galaxies connues pour héberger des objets intenses émettant des rayons X, les chercheurs ont découvert des preuves d’un phénomène supermassif. trou noir qui semble engloutir de la matière à plus de 40 fois sa limite théorique. Nommé LID-568 et observé seulement 1,5 milliard d’années après le Big Bangl’objet a été surnommé le trou noir se nourrissant le plus rapidement du premier univers.
La découverte de ce mangeur extrêmement négligent pourrait être la preuve que certains trous noirs sont capables de dépasser temporairement leurs limites théoriques d’alimentation – connues sous le nom de limite d’Eddington – leur permettant de se développer incroyablement rapidement sur de courtes périodes de temps. Les recherches de l’équipe ont été publiées le 4 novembre dans la revue Astronomie naturelle.
« Ce trou noir se régale », co-auteur de l’étude Julia Scharwächterun astronome de l’Observatoire international Gemini et du NOIRLab de la National Science Foundation, a déclaré dans un communiqué déclaration. « Ce cas extrême montre qu’un mécanisme d’alimentation rapide au-dessus de la limite d’Eddington est l’une des explications possibles de la raison pour laquelle nous observons ces trous noirs très lourds si tôt dans l’univers. »
Dans la nouvelle recherche, l’équipe a utilisé le modèle de JWST infrarouge vision pour étudier plusieurs galaxies avec des émissions de rayons X exceptionnellement brillantes qui avaient déjà été repérées par l’observatoire de rayons X Chandra de la NASA. Des émissions puissantes comme celles-ci sont souvent associées à l’alimentation active des trous noirs, qui peuvent engloutir la matière avec une telle force que les disques de matière qui les entourent se réchauffent et brillent, dépassant parfois la luminosité de galaxies entières. Dans certains cas, une partie de cette matière infiltrée peut s’échapper sous forme d’écoulements chauds et rapides qui aident le système de disques de trous noirs à conserver son moment cinétique tout en se nourrissant, selon le Observatoire National de Radioastronomie.
En observant LID-568 avec JWST, les chercheurs ont découvert des sorties de gaz entourant le trou noir comme jamais auparavant. La vitesse et l’ampleur de ces flux suggèrent un épisode d’alimentation gargantuesque d’un trou noir, au cours duquel le monstre cosmique s’est brièvement nourri à un rythme dépassant de loin sa limite d’Eddington. (Chaque trou noir a sa propre limite d’Eddington, qui relie la luminosité ou la luminosité d’un objet à la vitesse à laquelle il peut absorber la masse.)
Cette frénésie alimentaire unique pourrait avoir donné à l’ancien trou noir la majeure partie de sa masse observée, ont découvert les chercheurs.
« La découverte d’un trou noir en accumulation de super-Eddington suggère qu’une partie importante de la croissance de masse peut se produire au cours d’un seul épisode d’alimentation rapide », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Hyewon Suh, également astronome à l’Observatoire international Gemini et au NOIRLab. déclaration.
La découverte suggère non seulement que les trous noirs sont capables de dépasser leurs limites d’Eddington – et donne aux astronomes une cible privilégiée pour étudier le phénomène – mais offre également un indice alléchant sur l’un des mystères persistants du JWST. Si les trous noirs peuvent dépasser leurs limites d’alimentation qu’ils se sont imposées pour absorber d’énormes quantités de masse en peu de temps, cela pourrait aider à révéler un mécanisme qui pourrait alimenter les trous noirs surdimensionnés récemment repérés par JWST dans le tout premier univers.
Pour étudier plus en détail ce mécanisme potentiel, l’équipe prévoit des études de suivi sur le LID-568 avec JWST.
