Publié le 2024-01-26 14:35:00. Une équipe d’étudiants de l’Université du Texas, dans le cadre d’un devoir, a mis au jour un trou noir supermassif insoupçonné au cœur de la galaxie naine Segue 1, remettant en question les théories sur la matière noire et la formation des galaxies.
- La galaxie Segue 1, située à 75 000 années-lumière de la Terre, abrite un trou noir dont la masse dépasse 450 000 fois celle du Soleil.
- Cette découverte suggère que les trous noirs supermassifs pourraient être plus répandus qu’on ne le pensait, même dans les galaxies de petite taille.
- L’étude, initiée comme un simple exercice académique, a été publiée dans The Astrophysical Journal Letters.
Ce qui a commencé comme un devoir de cours en astronomie à l’Université du Texas à Austin et à San Antonio a abouti à une découverte scientifique majeure. Des étudiants ont identifié un trou noir supermassif caché au centre de Segue 1, une galaxie naine orbitant autour de la Voie lactée. Jusqu’à présent, les scientifiques pensaient que cette galaxie était principalement constituée de matière noire, une forme de matière invisible qui représente une part importante de l’univers.
Segue 1, découverte en 2006 grâce au télescope Sloan Digital Sky Survey au Nouveau-Mexique, est une galaxie particulièrement faible, avec un nombre d’étoiles insuffisant pour maintenir sa structure par sa propre gravité. Les chercheurs soupçonnaient donc l’existence d’un halo de matière noire pour expliquer sa cohésion. Cependant, l’analyse approfondie menée par Nathaniel Lujan, un étudiant diplômé de San Antonio, a révélé une autre explication.
Utilisant des techniques avancées de modélisation informatique apprises dans son cours de dynamique galactique et gravitationnelle, Lujan a découvert que le mouvement des étoiles au centre de Segue 1 indiquait la présence d’un objet extrêmement massif. Les simulations ont confirmé qu’il s’agissait d’un trou noir supermassif, avec une masse estimée à plus de 450 000 fois celle du Soleil.
« C’est extraordinaire », a déclaré Lujan lors d’une présentation à la réunion de l’American Astronomical Society à Anchorage, en Alaska. « Compte tenu du caractère presque invisible de Segue 1, je propose qu’un trou noir supermassif d’une masse d’un demi-million de fois celle du Soleil se trouve en son centre. »
Cette découverte remet en question notre compréhension de la formation et de l’évolution des galaxies naines. Elle suggère que les trous noirs supermassifs pourraient être beaucoup plus courants qu’on ne le pensait, et qu’ils pourraient jouer un rôle crucial dans la stabilisation de ces galaxies. Le professeur Karl Gebhardt de l’UT Austin, qui enseigne avec Richard Anantua de l’UT San Antonio, explique que l’objectif initial du projet était simplement de montrer aux étudiants comment utiliser des simulations informatiques pour déduire des phénomènes invisibles.
« Je ne m’y attendais pas du tout », a confié Gebhardt à Mashable. « J’ai immédiatement dit : ‘D’accord, nous devons rédiger cette recherche.’ »
Les résultats de cette recherche, publiés dans The Astrophysical Journal Letters, comptent plusieurs étudiants de la promotion du printemps 2024 parmi leurs co-auteurs. L’étude ouvre de nouvelles perspectives sur l’univers primitif et la formation des premières galaxies. Lujan prévoit d’utiliser des ordinateurs avancés et l’intelligence artificielle pour effectuer davantage de simulations sur d’autres galaxies naines, dans l’espoir de confirmer si ce phénomène est généralisé. Il existe également une possibilité que Segue 1 soit similaire à un nouveau type de galaxie découvert par le télescope spatial James Webb de la NASA, surnommées « petits points rouges », qui semblent également abriter de grands trous noirs avec peu d’étoiles.
Gebhardt souligne que cette découverte est un rappel important que de nouvelles connaissances peuvent émerger d’une nouvelle analyse de données existantes. « Ce qui me passionne vraiment », a-t-il déclaré, « c’est la possibilité que des galaxies comme Segue 1 soient analogues aux premières galaxies de l’univers, où les trous noirs sont devenus si grands. Ainsi, peu importe la complexité de nos théories, l’univers trouve toujours sa sortie. »