De nouvelles simulations puissantes ont montré que les bras spiraux des galaxies sont responsables de la collecte de gaz pour alimenter leurs trous noirs supermassifs centraux. Cette simulation, réalisée à la Northwestern University, est la première à montrer en détail comment le gaz s'écoule à travers l'univers jusqu'au centre d'un trou noir supermassif. Les scientifiques disent que si d'autres simulations ont modélisé la croissance d'un trou noir, il s'agit de la première simulation informatique suffisamment puissante pour rendre compte de manière exhaustive des nombreuses forces et facteurs influençant l'évolution des trous noirs supermassifs.
Les simulations fournissent également un aperçu rare de la nature mystérieuse des quasars, qui sont des trous noirs incroyablement brillants et en expansion rapide. Les quasars, l'un des objets les plus brillants de l'univers, éclipsent même souvent des galaxies entières. Il n'y a toujours pas de consensus sur la formation des trous noirs supermassifs, mais une nouvelle simulation nous permet de nous pencher sur cette question comme jamais auparavant.
Les scientifiques espèrent que de nouvelles simulations comme celle-ci pourront révéler l'origine de ces corps géants. Parmi ces objets, certains intéressent particulièrement les scientifiques, comme le trou noir supermassif au centre de notre galaxie, la Voie lactée, et celui présenté sur la première photo emblématique d'un trou noir prise par le télescope Event Horizon et publiée en 2019.
"La raison pour laquelle les trous noirs supermassifs sont si difficiles à expliquer est qu'ils nécessitent qu'une énorme quantité de matière soit pressée dans un espace minuscule pour les former", Claude-André Fochet-Giguer, auteur principal du nouvel article et physicien à Northwestern University, a déclaré dans un communiqué Western University. « Comment l'univers parvient-il à faire cela ? Jusqu'à présent, les scientifiques ont développé des explications basées sur une combinaison de différentes idées sur la façon dont la matière dans les galaxies est comprimée à l'intérieur, un millionième de la taille de la galaxie.
Les trous noirs supermassifs peuvent être des millions ou des milliards de fois plus massifs que le Soleil, et ils dépendent d'un afflux constant de gaz. Pour comprendre comment ces énormes structures se développent, les scientifiques doivent comprendre les différentes manières dont le gaz circule dans l'univers pour les alimenter. La nouvelle simulation modélise les processus physiques clés qui affectent le flux de gaz.
L'expansion de l'Univers, le drame gravitationnel, les vents stellaires des étoiles massives, les explosions de supernova et les environnements galactiques à grande échelle sont quelques-uns des éléments inclus dans le nouveau travail pour brosser un tableau précis.
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