La croissance des plus grands trous noirs de l'Univers dépasse le taux de formation des étoiles dans les galaxies qu'ils habitent, selon deux nouvelles études utilisant les données de l'observatoire à rayons X Chandra de la NASA et d'autres télescopes et décrites dans notre dernier communiqué de presse.

Dans ce graphique, une image du Chandra Deep Field-South est montrée. L'image Chandra (bleue) est la plus profonde jamais obtenue en radiographie. Il a été combiné avec une image optique et infrarouge du télescope spatial Hubble (HST), de couleur rouge, vert, et bleu. Chaque source Chandra est produite par un gaz chaud tombant vers un trou noir supermassif au centre de la galaxie hôte, comme le montre l'illustration de l'artiste.

Une équipe de chercheurs, dirigé par Guang Yang à Penn State, a calculé le rapport entre le taux de croissance d'un trou noir supermassif et le taux de croissance des étoiles dans sa galaxie hôte et a constaté qu'il est beaucoup plus élevé pour les galaxies plus massives. Pour les galaxies contenant environ 100 milliards de masses solaires d'étoiles, le rapport est environ dix fois plus élevé que pour les galaxies contenant environ 10 milliards de masses solaires d'étoiles.

En utilisant de grandes quantités de données de Chandra, HST et autres observatoires, Yang et ses collègues ont étudié le taux de croissance des trous noirs dans les galaxies à des distances de 4,3 à 12,2 milliards d'années-lumière de la Terre. Les données radiographiques comprenaient les levés Chandra Deep Field-Sud et Nord et les levés COSMOS-Legacy.

Un autre groupe de scientifiques, dirigé par Mar Mezcua de l'Institut des sciences spatiales en Espagne, ont indépendamment étudié 72 galaxies situées au centre des amas de galaxies à des distances allant jusqu'à environ 3,5 milliards d'années-lumière de la Terre et comparé leurs propriétés dans les rayons X et les ondes radio. Leurs travaux indiquent que les masses des trous noirs étaient environ dix fois plus grandes que les masses estimées par une autre méthode utilisant l'hypothèse que les trous noirs et les galaxies se sont développés en tandem.

L'étude Mezcua a utilisé les données radiographiques de Chandra et les données radio de l'Australia Telescope Compact Array, le Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) et Very Long Baseline Array. Un objet de leur échantillon est la grande galaxie au centre de l'amas de galaxies d'Hercule. L'image ci-dessus comprend les données Chandra (violet), Données VLA (bleu) et données optiques HST (apparaissant en blanc).

Deux articles décrivant ces résultats ont été acceptés dans le Avis mensuels de la Royal Astronomical Society ( MNRAS ). Les travaux de Mezcua et al. a été publié dans le numéro de février 2018 MNRAS (disponible en ligne :arxiv.org/abs/1710.10268 ). L'article de Yang et al. paraîtra dans son numéro d'avril 2018 (disponible en ligne :arxiv.org/abs/1710.09399 ).