Publié le 16 décembre 2025 15h46. De nouvelles observations réalisées grâce au télescope spatial Euclid confirment que les collisions entre galaxies sont un facteur clé dans l’activation des trous noirs supermassifs, ces monstres gravitationnels au cœur de la plupart des galaxies.
- Les collisions galactiques provoquent un chaos gravitationnel qui envoie de la matière vers les trous noirs supermassifs.
- Le télescope spatial Euclid, avec son capteur de 600 mégapixels, a permis d’observer un nombre sans précédent de galaxies et de détecter des noyaux galactiques actifs (AGN) auparavant invisibles.
- Les galaxies en fusion contiennent jusqu’à six fois plus de trous noirs actifs que les galaxies isolées, en particulier dans les phases initiales de la collision.
Pratiquement toutes les grandes galaxies abritent en leur centre un trou noir supermassif, dont la masse équivaut à celle de millions, voire de milliards de soleils. La plupart de ces géants cosmiques restent relativement calmes, se contentant d’attirer occasionnellement la matière qui s’approche trop près de leur horizon des événements. Cependant, une minorité d’entre eux connaissent une activité frénétique, engloutissant d’énormes quantités de matière et projetant des jets d’énergie considérables dans l’espace.
Ces trous noirs actifs sont à l’origine des noyaux galactiques actifs (AGN), des phares lumineux qui brillent à travers l’univers. Depuis des décennies, les scientifiques tentent de comprendre ce qui provoque cette transformation spectaculaire, passant d’un état de dormance à une activité intense. La réponse pourrait bien se trouver dans les interactions violentes entre galaxies.
Une nouvelle analyse de données issues du télescope spatial européen Euclid apporte des éléments de réponse. Les observations suggèrent que les collisions et les fusions de galaxies jouent un rôle déterminant dans le réveil de ces monstres cosmiques.
Lorsqu’elles se rencontrent, les galaxies ne s’entrechoquent pas comme des voitures. La matière qui les compose étant très diffuse, elles ont tendance à se mélanger. Néanmoins, ces rencontres provoquent un bouleversement gravitationnel qui déplace le gaz, la poussière et même les étoiles sur de vastes distances. Une partie de cette matière finit par être aspirée par le trou noir supermassif au centre de la galaxie, formant un disque d’accrétion où la matière s’engouffre vers le trou noir, rendant le noyau galactique extrêmement lumineux.
L’hypothèse d’un lien entre collisions galactiques et activation des trous noirs supermassifs n’est pas nouvelle. Cependant, les études précédentes étaient limitées par le nombre de galaxies étudiées et la qualité des images, rendant difficile la détection fiable des collisions en cours et des AGN les plus faibles. L’arrivée d’Euclid a changé la donne.
Lancé il y a deux ans, le télescope spatial Euclid se révèle être un outil d’observation exceptionnel. Il est équipé d’un capteur de 600 mégapixels pour capturer la lumière visible, complété par un spectromètre et un photomètre pour le proche infrarouge. En seulement une semaine, Euclid a produit des images de haute qualité d’une portion de l’univers plus vaste que celle observée par le télescope Hubble en plus de trente ans d’exploration.
Pour exploiter pleinement ce volume colossal de données, les scientifiques de l’institut néerlandais SRON ont développé un outil basé sur l’intelligence artificielle. Cet outil est capable de décomposer les images des galaxies en leurs différents composants et de révéler les AGN qui resteraient invisibles par d’autres méthodes, tout en mesurant avec précision leur production d’énergie. Appliqué à un échantillon d’un million de galaxies – un nombre bien supérieur à celui des études précédentes – l’outil a confirmé sans équivoque le lien entre collisions et activité des trous noirs.
Les données montrent que les galaxies en fusion contiennent beaucoup plus de trous noirs actifs que les galaxies isolées. Le rapport varie en fonction du stade de la collision : jusqu’à six fois plus d’AGN sont observés dans les phases précoces, dynamiques et riches en poussière, où l’activité est principalement visible dans l’infrarouge. Dans les stades ultérieurs, lorsque les galaxies sont sur le point de fusionner complètement et que la poussière ne bloque plus les rayons X, le nombre de noyaux actifs est environ deux fois supérieur à celui des galaxies isolées. Certaines galaxies apparemment isolées pourraient même être les vestiges d’une collision ancienne, ne laissant que des traces discrètes.
Les AGN les plus brillants et les plus énergétiques se trouvent presque exclusivement dans les galaxies en fusion, ce qui suggère que, si d’autres processus peuvent déclencher une activité plus modérée, les collisions cosmiques sont essentielles à la formation des AGN les plus puissants de l’univers – et peut-être même indispensables.
Une étude préliminaire, publiée sur la plateforme scientifique arXiv, révèle également que lorsque les galaxies fusionnent au cours de l’histoire cosmique, leurs trous noirs centraux non seulement grandissent, mais brillent également avec une intensité considérable pendant une courte période. Cette explosion d’énergie peut avoir des conséquences importantes sur leur environnement, en chauffant ou en dispersant le gaz nécessaire à la formation de nouvelles étoiles, et en stoppant ainsi la formation stellaire dans la galaxie nouvellement formée.
Le nouveau télescope Euclid offre ainsi une vision sans précédent de la manière dont le destin des galaxies et de leurs trous noirs sont intimement liés, et de la façon dont les collisions violentes façonnent l’univers tel que nous le connaissons aujourd’hui.
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