Depuis des décennies, les astronomes observent des trous noirs supermassifs (SMBH) au centre de la plupart des grandes galaxies. Ces SMBH consomment périodiquement de la matière et éjectent de puissants jets d’énergie et de particules. Une étude récente révèle comment cette activité supprime activement la formation d’étoiles dans les galaxies spirales, un phénomène jusqu’alors compris uniquement dans ses grandes lignes.
Wobbling Jets : un nouveau mécanisme de régulation galactique
Des chercheurs étudiant la galaxie VV 340A, située à 450 millions d’années-lumière, ont découvert que son SMBH central émet un jet unique et vacillant. Contrairement aux flux conventionnels qui chauffent le gaz environnant ou le compriment pour déclencher la naissance des étoiles, ce jet agit comme un « chasse-neige cosmique », expulsant avec force le gaz nécessaire aux nouvelles étoiles. Les résultats ont été présentés lors de la réunion d’hiver de l’American Astronomical Society.
L’astrophysicien Justin Kader explique que les sorties de trous noirs se répartissent généralement en deux catégories : le mode radiatif, dans lequel les disques d’accrétion chauds se dilatent, et le mode propulsé par jet, dans lequel les jets focalisés compriment les nuages de gaz. Le VV 340A défie les deux. Son jet n’est pas droit mais en forme de « S » et ses effets sont radicalement différents.
L’anomalie VV 340A : un jet de précession en action
Le VV 340A fait partie d’un système de fusion avec le VV 340B, formant une configuration céleste distinctive. L’orientation du VV 340A par la tranche a permis aux chercheurs de sonder efficacement sa région centrale. À l’aide du télescope spatial James Webb, ils ont détecté un nuage de plasma surchauffé sans précédent s’étendant sur près de 20 000 années-lumière. D’autres observations ont confirmé que ce plasma avait été éjecté à grande vitesse, aligné avec le jet vacillant du SMBH.
Cette oscillation, ou précession, ressemble au mouvement d’une toupie ou d’un arroseur de pelouse. Pendant que le SMBH tourne, son jet balaie l’espace, repoussant le gaz formant des étoiles à un rythme d’environ 20 masses solaires par an. Les chercheurs estiment que ce processus pourrait réduire la durée de vie de formation d’étoiles du VV 340A d’environ 250 millions d’années.
Questions sans réponse : trous noirs binaires ou instabilités de disque ?
La cause de la précession de l’avion reste incertaine. Deux possibilités principales ont été proposées : l’instabilité du disque d’accrétion (où des amas de gaz perturbent le disque) et la présence d’un système SMBH binaire. Si deux trous noirs tournent autour l’un de l’autre, leur interaction gravitationnelle pourrait fouetter le jet comme un tuyau. Bien qu’il manque des preuves directes de SMBH binaires, cela reste une hypothèse solide.
L’astronome Andrew Fabian note que la précession des jets en tant que moteurs des sorties de gaz est une nouvelle découverte. Des observations à plus haute résolution provenant de futurs télescopes comme le télescope spatial romain Nancy Grace de la NASA pourraient aider à résoudre ce mystère. Les chercheurs ont déjà identifié 32 galaxies similaires pour une étude plus approfondie, dans le but de comprendre comment les fusions de galaxies influencent la formation des étoiles.
En comprenant comment les SMBH régulent la formation des étoiles, les scientifiques acquièrent des connaissances plus approfondies sur l’évolution galactique et les processus qui façonnent l’univers.
Cette découverte met en évidence l’interaction complexe entre les trous noirs et leurs galaxies hôtes, renforçant l’idée selon laquelle les SMBH jouent un rôle essentiel dans le contrôle de la croissance galactique.
