Une nouvelle étude publiée dans The Astrophysical Journal révèle que les trous noirs supermassifs actifs ne se contentent pas de détruire leur environnement, mais favorisent la formation d’étoiles. Des astronomes ont analysé neuf galaxies à l’aide du VLT/MUSE et du télescope Chandra, découvrant des structures complexes de gaz et des ondes de choc.
Pendant des décennies, la communauté scientifique a perçu les trous noirs supermassifs principalement comme des destructeurs cosmiques. Lorsque la matière tombe vers le centre galactique, elle libère une énergie colossale sous forme de rayonnements intenses et de puissants flux de matière. Ces processus, regroupés sous le terme de rétroaction des noyaux galactiques actifs ou AGN, étaient traditionnellement considérés comme des freins majeurs à la naissance des étoiles, en raison de l’chauffement ou de l’expulsion du gaz nécessaire à leur condensation.
Cependant, de nouvelles observations viennent nuancer ce modèle classique. Selon une recherche parue dans The Astrophysical Journal, des trous noirs en pleine activité d’accrétion coexistent avec des zones où de nouvelles étoiles voient le jour. Ce phénomène indique que l’activité gravitationnelle et énergétique des régions centrales peut activement contribuer aux conditions propices à la genèse stellaire.
Cartographie des galaxies et observations par le Very Large Telescope
Pour comprendre ces interactions complexes, l’équipe de recherche a utilisé l’instrument VLT/MUSE, installé sur le Very Large Telescope de l’Observatoire européen austral. Les scientifiques ont examiné neuf galaxies proches abritant un noyau galactique actif. Ces observations de pointe ont permis d’isoler et d’analyser les mouvements du gaz ainsi que les sources d’énergie au sein de chaque système.
Les astronomes ont ainsi pu distinguer l’origine de trois processus distincts : le rayonnement émis par le trou noir, les zones de formation d’étoiles et les ondes de choc générées par des flux ultra-rapides.
L’étude souligne également que l’injection et l’accrétion sont mutuellement liées, confirmant un cycle continu entre la consommation de matière et son renvoi dans le milieu interstellaire.
Anneaux d’étoiles et ondes de choc perpendiculaires
Parallèlement, des cônes de gaz ionisé s’étendent au loin en partant des disques galactiques, illustrant la manière dont l’énergie s’échappe des régions centrales. Plus surprenant encore, l’analyse a révélé des ondes de choc se propageant dans des directions bien précises par rapport aux flux principaux.
Ce positionnement perpendiculaire s’est révélé très courant, et nous constatons qu’il apparaît de manière cohérente dans l’ensemble des neuf galaxies, selon le chercheur. Les scientifiques estiment que ces chocs naissent des interactions entre les jets des noyaux actifs et le milieu interstellaire environnant, ou par l’action de vents émis par des trous noirs plus modestes.
Modèles théoriques et confirmation par le télescope Chandra
Pour interpréter ces données tridimensionnelles, l’équipe a combiné les relevés télescopiques avec des modèles théoriques avancés. Ces simulations ont été développées par Peixin Zhu aux côtés d’autres chercheurs, parmi lesquels l’astrophysicienne Lisa Kewley, directrice du Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian et directrice de thèse de l’étudiant, ainsi que Ralph Sutherland de l’Australian National University.
De surcroît, des observations indépendantes menées à l’aide du télescope à rayons X Chandra sont venues consolider l’interprétation des scientifiques. Ces données additionnelles confirment l’existence d’une boucle rétroactive complexe englobant l’absorption de matière, son éjection sous forme de flux et l’impact direct de ces mouvements sur la structure globale de la galaxie.
Lisa Kewley a également souligné que ce travail nous aide à comprendre un cycle de rétroaction complexe qui joue un rôle important dans l’évolution des galaxies, redéfinissant ainsi la place de ces objets massifs dans la dynamique à long terme des systèmes stellaires.