28 trous noirs `` cocoonés '' trouvés cachés à la vue de tous

Plus de deux douzaines de trous noirs "cocoonés" manquants ont été redécouverts, après que les chercheurs ont jeté un nouveau regard sur les cartes radiographiques du ciel. Toutes ces singularités avaient été mal classées comme des galaxies lointaines ou d'autres types de trous noirs.

Tous les 28 objets sont des trous noirs supermassifs, des milliards de fois la masse de notre soleil. Et tous traversent une étape de développement où ils se enveloppent dans une bulle sombre de poussière et d'autres matériaux. Ces cocons masquent les rayons X brillants émis par la matière chaude tourbillonnant autour de leurs horizons d'événements, le point de non-retour de la matière infaillante, les faisant paraître plus sombres qu'ils ne le sont réellement. Les modèles de formation de trous noirs suggèrent qu'il devrait y avoir beaucoup de trous noirs comme celui-ci dans le ciel, mais jusqu'à présent, les scientifiques n'en avaient pas repéré autant que prévu. Cette nouvelle recherche, basée sur les observations d'une parcelle du ciel sud, suggère que beaucoup d'entre eux se cachaient à la vue de tous..

«Nous aimons dire que nous avons trouvé ces trous noirs géants, mais ils étaient vraiment là depuis le début», a déclaré l'astronome de Johns Hopkins Erini Lambrides, une étudiante en doctorat qui a dirigé l'étude, dans un communiqué de l'Observatoire de rayons X de Chandra..

En relation: 9 faits sur les trous noirs qui vous épateront

Pour repérer ces trous noirs déguisés, les chercheurs ont comparé des images radiographiques du Chandra Deep Field-South (CDF-S), une image ultra-détaillée aux rayons X d'une tache du ciel méridional, avec des observations infrarouges et optiques de le même coin de ciel. 

Soixante-sept de ces supermassifs enveloppés avaient déjà été trouvés dans l'image. Mais les chercheurs ont trouvé 28 objets qui semblaient sombres sur l'image aux rayons X mais brillants dans les longueurs d'onde infrarouges et optiques. Ils se sont avérés être des trous noirs dans les centres actifs des galaxies qui avaient été si bien cachés par leurs cocons qu'ils ont regardé le télescope à rayons X Chandra comme des trous noirs supermassifs plus obscurs ou des galaxies plus éloignées..

En relation: Les plus grands mystères non résolus de la physique

"Plus de 40% de notre échantillon a sous-estimé l'obscurcissement intrinsèque", ont écrit les chercheurs dans un article publié le 15 mai dans la base de données de préimpression arXiv et qui paraîtra bientôt dans The Astrophysical Journal, ce qui signifie que 40% des objets qu'ils ont étudiés se sont avérés avoir été trous noirs avec un certain niveau de cocooning que les études précédentes n'avaient pas pris en compte.

-L'univers: du Big Bang à maintenant en 10 étapes faciles

-Les 15 galaxies les plus étranges de notre univers

-101 images d'astronomie qui vous épateront

C'est un gros problème pour deux raisons, ont-ils dit.

Premièrement, le développement d'un trou noir supermassif est complexe et les astrophysiciens ne le comprennent toujours pas très bien. Les objets sont si gros qu'il est difficile d'expliquer comment ils ont acquis toute leur masse même avec des milliards d'années pour engloutir la matière. Il n'y a tout simplement pas assez de masse disponible et il faut du temps pour qu'un morceau de masse tombe dans un trou noir.

Ces nouvelles données pourraient améliorer les modèles théoriques de la formation des singularités gargantuesques, révélant que les trous noirs passent plus de temps dans cette étape de cocon qu'on ne le pensait auparavant. Cela pourrait clarifier l'histoire des grandes galaxies comme la Voie lactée avec leurs trous noirs centraux géants.

La deuxième raison a à voir avec le "fond de rayons X".

Les observations aux rayons X du ciel révèlent de nombreux objets distincts, mais il y a aussi une lueur diffuse en dehors de la gamme d'énergie des rayons X que Chandra - de loin le télescope à rayons X le plus avancé - peut facilement détecter. Les astronomes n'ont pas une image claire de cette lueur. Mais de nombreux chercheurs soupçonnent que des trous noirs invisibles sont impliqués dans sa production.

Une population plus grande que prévu de trous noirs cocoonés pourrait aider à expliquer certaines des parties les moins comprises de ce fond de rayons X, ont écrit les chercheurs.