Pour la première fois, des astronomes ont détecté des signes indiquant qu'une paire de galaxies naines contenant des trous noirs géants est en route vers fusionnement avec l'un l'autre En fait, ils n'ont même pas trouvé une telle paire, mais deux.
La première paire de galaxies naines fusionnantes est située dans l'amas Abell 133, à environ 760 millions d'années-lumière de la Terre, et la seconde dans l'amas de galaxies Abell 1758S. Il se trouve à environ 3,2 milliards d'années-lumière de nous.
Les scientifiques sont convaincus que les observations et les études ultérieures de ces objets révéleront certains des secrets du tout premier univers, une époque où des paires similaires de galaxies naines à trous noirs en collision étaient beaucoup plus courantes. "Les astronomes ont trouvé de nombreux exemples trous noirs sur les trajectoires de collision dans les grandes galaxies qui sont relativement proches, mais leur recherche dans les galaxies naines est beaucoup plus difficile et a jusqu'à présent échoué", explique l'auteur principal de l'étude, l'astrophysicien de l'Université d'Alabama Marko Micic.
La plus petite taille de ces paires de galaxies signifie qu'elles ont de faibles signatures lumineuses qui sont plus difficiles à détecter. Ces galaxies contiennent des étoiles dont la masse totale est environ 3 milliards de fois inférieure à la masse de notre Soleil seul. Et à titre de comparaison, notre Voie Lactée contient l'équivalent d'environ 60 milliards de Soleils.
Pour cette découverte, les astronomes ont combiné les données de rayons X de l'observatoire spatial NASA Chandra, les données infrarouges du télescope orbital WISE et les données optiques du télescope CFHT de l'observatoire du Mauna Kea. Les données de rayons X, qui enregistraient des signaux plus intenses émis par des paires de trous noirs, étaient d'une importance décisive.
Il s'est avéré que la fusion dans l'amas Abell 133 a suffisamment progressé pour que cet objet porte désormais un nom au lieu de deux pour des galaxies distinctes. L'objet a été nommé Mirabilis d'après une espèce de colibri connue pour sa longue queue, une référence à la longue queue induite par collision observée autour du couple.
Quant au processus dans l'amas d'Abell 1758S, ces galaxies naines ne sont pas encore connectées au même degré, et ont donc reçu deux noms distincts : Elstir et Vinteuil (d'après les artistes du roman épique de Marcel Proust À la recherche du temps perdu). Ces galaxies et leurs trous noirs sont déjà reliés par un pont d'étoiles et de gaz, mais n'ont pas encore fusionné. "En utilisant ces systèmes comme analogues des systèmes de l'univers primitif, nous pouvons approfondir les questions des premières galaxies, de leurs trous noirs et de la formation d'étoiles qui ont provoqué la collision", explique Olivia Holmes, astrophysicienne de l'Université de l'Alabama.
Pendant des milliards d'années, on pense que des galaxies naines similaires sont entrées en collision et ont fusionné avec les plus grandes qui dominent maintenant le l'univers. Les chercheurs appellent les petites galaxies nos "ancêtres galactiques". Peut-être que les astronomes obtiendront même des indices sur la façon dont notre propre galaxie est née et a évolué jusqu'à l'état dans lequel elle se trouve aujourd'hui.
Maintenant que les astronomes peuvent voir ces doubles noyaux galactiques actifs (DAGN), ils pourront recueillir plus de détails à mesure que nos télescopes et nos technologies d'analyse d'images s'améliorent chaque année. "De nouvelles observations de ces deux systèmes nous permettront d'étudier les processus essentiels à la compréhension des galaxies et de leurs trous noirs" naissants "", déclare l'astrophysicien Jimmy Irwin de l'Université de l'Alabama.
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