Une petite galaxie satellite de la Voie lactée, connue sous le nom de Segue 1, contient un trou noir supermassif bien plus grand que ce à quoi on s'attendait pour sa taille. Cette découverte remet en question de longues hypothèses selon lesquelles de telles galaxies naines sont principalement maintenues ensemble par la matière noire. Les chercheurs ont utilisé des modèles informatiques pour révéler la présence du trou noir au centre de la galaxie.
Segue 1, l'une des plus petites voisines galactiques de la Voie lactée, ne compte qu'environ 1 000 étoiles, naine par rapport aux centaines de milliards de la Voie lactée. Longtemps considérée comme dominée par la matière noire en raison d'une gravité stellaire insuffisante pour la lier, la galaxie semble maintenant abriter un trou noir supermassif en son cœur. Ce trou noir est environ 10 fois plus massif que l'ensemble des étoiles de Segue 1, avec une masse équivalente à environ 450 000 soleils.
Nathaniel Lujan, de l'Université du Texas à San Antonio, et ses collègues ont effectué de vastes simulations informatiques pour modéliser la dynamique de Segue 1. Ils s'attendaient initialement à ce que la matière noire soit le facteur clé, mais ils ont découvert le contraire. « J'ai exécuté des centaines de milliers de modèles, et je ne trouvais rien qui convienne », a déclaré Lujan. « Et puis finalement, j'ai décidé d'ajuster la masse du trou noir et soudainement, cela a fonctionné. »
Les étoiles de la galaxie suggèrent qu'elle s'est formée environ 400 millions d'années après les premières étoiles de l'univers, laissant peu de temps pour qu'un trou noir aussi grand se développe, surtout avec la Voie lactée aspirant le gaz proche. Cela soulève des questions sur la formation des trous noirs dans l'univers primordial.
« Cela signifie probablement qu'il y a plus de trous noirs supermassifs que nous ne le pensions », a noté Lujan. Ceux-ci pourraient expliquer certains effets gravitationnels précédemment attribués à la matière noire. Cependant, il reste incertain si Segue 1 représente d'autres galaxies naines, ce qui incite à des recherches supplémentaires. Les résultats sont publiés dans The Astrophysical Journal Letters (DOI : 10.3847/2041-8213/ae0b4f).