Pourquoi cette galaxie semble-t-elle sourire? La réponse est peut-être parce qu'elle détient un secret que les astrophysiciens viennent de découvrir: il y en a deux - comptez-les - deux de gigantesques trous noirs à l'intérieur de cette galaxie voisine, nommée Markarian 739 (ou NGC 3758), et les deux sont très actifs. Alors que les trous noirs massifs sont communs, seulement environ un pour cent d'entre eux sont considérés comme actifs et puissants - appelés noyaux galactiques actifs (AGN). Les AGN binaires sont encore plus rares: Markarian 739 n'est que le deuxième identifié à moins d'un demi-milliard d'années-lumière de la Terre.
Markarian 739 est en fait une paire de galaxies fusionnées. Depuis des décennies, les astronomes savent que le noyau oriental du Markarian 739 contient un trou noir qui accumule activement de la matière et génère une quantité exceptionnelle d'énergie. Maintenant, les données du satellite Swift et de l'observatoire Chandra aux rayons X Swift ont également révélé un AGN dans la moitié ouest. Cela fait de la galaxie l'un des cas les plus proches et les plus clairs d'un AGN binaire.
La galaxie est à 425 millions d'années-lumière de la Terre.
Comment le deuxième AGN est-il resté caché si longtemps? "Markarian 739 West ne montre aucune preuve d'être un AGN dans les observations visibles, ultraviolettes et radio", a déclaré Sylvain Veilleux, professeur d'astronomie à l'Université du Maryland à College Park, et co-auteur d'un nouvel article publié dans Astrophysical Journal Letters. "Cela met en évidence l'importance critique des observations à haute résolution aux hautes énergies de rayons X dans la localisation de l'AGN binaire."
Depuis 2004, le Burst Alert Telescope (BAT) à bord de Swift cartographie les sources de rayons X à haute énergie tout autour du ciel. L'enquête est sensible à AGN jusqu'à 650 millions d'années-lumière de distance et a découvert des dizaines de systèmes jusque-là non reconnus.
Michael Koss, l'auteur principal de cette étude, du Goddard Space Flight Center de la NASA et de l'UMCP, a fait des études de suivi de la cartographie des MTD et lui et ses collègues ont publié un document en 2010 qui a révélé qu'environ un quart des Swift BAT AGN étaient soit en interaction, soit en couples rapprochés, avec peut-être 60% d'entre eux prêts à fusionner dans un autre milliard d'années.
"Si deux galaxies entrent en collision et possèdent chacune un trou noir supermassif, il devrait y avoir des moments où les deux trous noirs se transforment en AGN", a déclaré le co-auteur Richard Mushotzky, professeur d'astronomie à l'UMCP. "Nous ne voyions pas beaucoup de doubles AGN, alors nous nous sommes tournés vers Chandra pour obtenir de l'aide."
L’instrument BAT de Swift balaye un dixième du ciel à tout moment, son relevé radiologique devenant chaque année plus sensible à mesure que son exposition augmente. Là où le BAT de Swift offrait une vue grand angle, le télescope à rayons X à bord de l'observatoire aux rayons X de Chandra se comportait comme un zoom et résolvait les détails cent fois plus petits.
La distance séparant les deux trous noirs est d'environ 11 000 années-lumière, soit environ un tiers de la distance séparant le système solaire du centre de notre propre galaxie. Le double AGN de Markarian 739 est le deuxième plus proche connu, à la fois en termes de distance les uns des autres et de distance de la Terre. Cependant, une autre galaxie connue sous le nom de NGC 6240 détient les deux records.
Source: page Web du télescope Swift
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