Le télescope spatial Hubble l'a encore fait. Apparemment, ces trous noirs centraux ont commencé leur vie lorsque leurs galaxies hôtes se sont formées pour la première fois!
"C'est une sorte de problème de poule ou d'oeuf: qui est arrivé en premier, le trou noir supermassif ou la galaxie massive? Cette étude montre que même les galaxies de faible masse ont des trous noirs supermassifs », a déclaré Jonathan Trump, chercheur postdoctoral à l'Université de Californie à Santa Cruz. Trump est le premier auteur de l'étude, qui a été acceptée pour publication dans le Astrophysical Journal.
C’est une autre énigme cosmique. Comme nous l'avons appris, les grandes galaxies abritent des trous noirs supermassifs centraux et beaucoup d'entre eux sont de la variété AGN. Mais le vrai casse-tête est pourquoi certaines petites galaxies les contiennent-elles alors que la plupart n'en contiennent pas? En examinant de plus près les galaxies naines à environ 10 milliards d'années-lumière, les astronomes remontent dans le temps à l'époque où l'Univers était environ un quart de son âge actuel.
"Quand nous regardons il y a 10 milliards d'années, nous regardons l'adolescence de l'univers. Ce sont donc de très petites et jeunes galaxies », a déclaré Trump.
Si votre esprit se demande encore ce qu'est un «grisme sans fente», alors ne vous demandez plus. Il fait partie de la caméra infrarouge WFC3 de Hubble qui fournit des informations spectroscopiques. Grâce à des informations très détaillées sur les différentes longueurs d'onde de la lumière, l'équipe Cosmand Assembly Near-infrarouge Deep Extragalactic Legacy Survey (CANDELS) a pu obtenir des spectres distincts de chaque secteur des galaxies candidates et identifier les émissions provenant des sources de trous noirs.
"Il s'agit de la première étude capable de sonder l'existence de petits trous noirs de faible luminosité dans le temps", a déclaré la co-auteur Sandra Faber, professeur d'université d'astronomie et d'astrophysique à l'UC Santa Cruz et chercheur principal de CANDELS. «Jusqu'à présent, les observations de galaxies éloignées ont constamment renforcé les découvertes locales - les trous noirs éloignés s'accrétant activement dans les grandes galaxies uniquement. Nous avons maintenant un grand casse-tête: qu'est-il arrivé à ces galaxies naines? »
Il est possible qu'ils soient les précurseurs des galaxies massives que nous voyons aujourd'hui. "Certains peuvent rester petits, et certains peuvent devenir quelque chose comme la Voie lactée", a déclaré Trump. Mais cette théorie est une juxtaposition en soi. Selon Faber, «Pour devenir de grandes galaxies aujourd'hui, les galaxies naines devraient croître à un rythme beaucoup plus rapide que les modèles standard ne le prédisent. Si elles restent petites, les galaxies naines proches devraient également avoir des trous noirs centraux. Il pourrait y avoir une grande population de petits trous noirs dans les galaxies naines que personne n'a remarquées auparavant. »
Mais ces petits nains éloignés ne sont pas silencieux - ils forment activement de nouvelles étoiles. Selon Trump, «Leur taux de formation d'étoiles est environ dix fois supérieur à celui de la Voie lactée. Il peut y avoir un lien entre cela et les noyaux galactiques actifs. Lorsque le gaz est disponible pour former de nouvelles étoiles, il est également disponible pour alimenter le trou noir. "
Mais le Hubble n'était pas le seul instrument intéressé par les 28 études sur les petites galaxies. L’équipe a également utilisé des données radiographiques acquises par l’observatoire Chandra X-ray de la NASA. Pour aider à affiner leurs informations sur ces petits objets faibles, les données ont été combinées pour améliorer le rapport signal / bruit.
"Il s'agit d'une technique puissante que nous pouvons utiliser pour des études similaires à l'avenir sur de plus grands échantillons d'objets", a déclaré Trump. «Ensemble, la compacité du profil spatial OIII empilé et les données de rayons X empilées suggèrent qu'au moins certaines de ces galaxies de faible masse et de faible métallicité abritent de faibles noyaux galactiques actifs.»
Source de l'histoire originale: University of Santa Cruz News. Pour de plus amples informations: Une étude CANDELS WFC3 Grism des galaxies des lignes d'émission à z ~ 2: un mélange d'activité nucléaire et de formation d'étoiles à faible métallicité.
