Les astronomes utilisant la vision radio ultra-nette du Very Long Baseline Array (VLBA) de la National Science Foundation ont trouvé les restes déchiquetés d'une galaxie qui a traversé une galaxie plus grande, ne laissant que le trou noir supermassif presque nu de la plus petite galaxie émerger et accélérer à plus de 2, 000 milles par seconde.

Les galaxies font partie d'un amas de galaxies à plus de 2 milliards d'années-lumière de la Terre. La rencontre rapprochée, il y a des millions d'années, a dépouillé la plus petite galaxie de presque toutes ses étoiles et son gaz. Ce qui reste est son trou noir et un petit vestige galactique seulement environ 3, 000 années-lumière de diamètre. En comparaison, notre Voie Lactée est d'environ 100, 000 années-lumière de diamètre.

La découverte a été faite dans le cadre d'un programme de détection des trous noirs supermassifs, des millions ou des milliards de fois plus massives que le Soleil, qui ne sont pas au centre des galaxies. Les trous noirs supermassifs résident au centre de la plupart des galaxies. On pense que les grandes galaxies se développent en dévorant des compagnons plus petits. Dans ces cas, on s'attend à ce que les trous noirs des deux soient en orbite l'un autour de l'autre, fusionner finalement.

"Nous recherchions des paires en orbite de trous noirs supermassifs, avec un décalage par rapport au centre d'une galaxie, comme preuve révélatrice d'une précédente fusion de galaxies, " dit James Condon, de l'Observatoire national de radioastronomie. "Au lieu, nous avons trouvé ce trou noir fuyant la plus grande galaxie et laissant une traînée de débris derrière lui, " il ajouta.

"Nous n'avons jamais rien vu de tel auparavant, " dit Condon.

Les astronomes ont commencé leur quête en utilisant le VLBA pour faire des images à très haute résolution de plus de 1, 200 galaxies, précédemment identifiés par des relevés du ciel à grande échelle effectués avec des télescopes infrarouges et radio. Leurs observations VLBA ont montré que les trous noirs supermassifs de presque toutes ces galaxies étaient au centre des galaxies.

Cependant, un objet, dans un amas de galaxies appelé ZwCl 8193, ne correspondait pas à ce modèle. D'autres études ont montré que cet objet, appelé B3 1715+425, est un trou noir supermassif entouré d'une galaxie beaucoup plus petite et plus faible que prévu. En outre, cet objet s'éloigne du cœur d'une galaxie beaucoup plus grande, laissant derrière lui un sillage de gaz ionisé.

Les scientifiques ont conclu que B3 1715+425 est ce qui reste d'une galaxie qui a traversé la plus grande galaxie et dont la plupart de ses étoiles et de son gaz ont été dépouillés par la rencontre - un trou noir supermassif "presque nu".

Le reste de l'excès de vitesse, les scientifiques ont dit, va probablement perdre plus de masse et cesser de former de nouvelles étoiles.

« Dans un milliard d'années environ, il sera probablement invisible, " dit Condon. Cela signifie, il a souligné, qu'il pourrait y avoir beaucoup plus d'objets de ce type provenant de précédentes rencontres galactiques que les astronomes ne peuvent pas détecter.

Les scientifiques continueront à chercher, toutefois. Ils observent plus d'objets, dans un projet à long terme avec le VLBA. Étant donné que leur projet n'est pas urgent, Condon a expliqué, ils utilisent le "temps de remplissage" lorsque le télescope n'est pas utilisé pour d'autres observations.

"Les données que nous obtenons du VLBA sont de très haute qualité. Nous obtenons les positions des trous noirs supermassifs avec une très bonne précision. Notre facteur limitant est la précision des positions des galaxies vues à d'autres longueurs d'onde que nous utilisons à des fins de comparaison, " a déclaré Condon. Avec les nouveaux télescopes optiques qui seront mis en service dans les années à venir, comme le Large Synoptic Survey Telescope (LSST), il a dit, ils auront alors des images améliorées qui pourront être comparées aux images VLBA. Ils espèrent que cela leur permettra de découvrir plus d'objets comme B3 1714+425.

"Et aussi peut-être certains des trous noirs supermassifs binaires que nous recherchions à l'origine, " il a dit.

Condon a travaillé avec Jeremy Darling de l'Université du Colorado, Yuri Kovalev du Astro Space Center de l'Institut de physique Lebedev à Moscou, et Leonid Petrov du Centre Astrogeo à Falls Church, Virginie. Les scientifiques rapportent leurs découvertes dans le Journal d'astrophysique .

Le VLBA, consacré en 1993, fait maintenant partie de l'Observatoire Long Baseline. Il en utilise dix, Antennes paraboliques de 25 mètres de diamètre réparties d'Hawaï à Sainte-Croix dans les Caraïbes. Il est exploité à partir du centre d'opérations scientifiques Domenici de la NRAO à Socorro, NM. Les dix antennes fonctionnent ensemble comme un seul télescope avec le plus grand pouvoir de résolution disponible pour l'astronomie. Cette capacité unique a produit des contributions marquantes dans de nombreux domaines scientifiques, allant de la tectonique terrestre, recherche sur le climat, et la navigation spatiale, à la cosmologie.