Publié le 16 décembre 2025 10:41:00. Une nouvelle analyse des données du télescope spatial Euclid révèle que les collisions entre galaxies pourraient être le principal moteur de l’activité intense 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, grâce à sa capacité d’observation exceptionnelle, a permis de confirmer cette hypothèse.
- Une nouvelle intelligence artificielle a été développée pour analyser les données d’Euclid et identifier les trous noirs actifs.
Depuis des décennies, les astrophysiciens se demandent ce qui réveille les trous noirs supermassifs, ces entités qui résident au centre de la plupart des galaxies et dont la masse équivaut à des millions, voire des milliards de fois celle de notre Soleil. La plupart du temps, ces géants cosmiques restent relativement calmes, mais certains deviennent extrêmement actifs, avalant d’énormes quantités de matière et émettant des jets d’énergie considérables. Ces derniers alimentent les noyaux galactiques actifs (AGN), des phares lumineux dans l’univers.
Les nouvelles observations du télescope spatial européen Euclid apportent désormais un élément de réponse. Les données suggèrent que les collisions et les fusions de galaxies jouent un rôle crucial dans le déclenchement de cette activité intense. Contrairement à ce que l’on pourrait imaginer, une collision galactique n’est pas un choc brutal. La matière étant très dispersée, les galaxies ont tendance à se mélanger. Cependant, ce processus engendre un bouleversement gravitationnel qui déplace des nuages de gaz, de poussière et même des étoiles sur de vastes distances. Une partie de cette matière finit par être aspirée par le trou noir supermassif, formant un disque d’accrétion où la matière s’engouffre, rendant le noyau galactique extrêmement lumineux.
L’idée que les collisions pouvaient activer les trous noirs supermassifs n’est pas nouvelle, mais les études précédentes étaient limitées par le nombre de galaxies étudiées et la qualité des images. Euclid a changé la donne. Lancé il y a deux ans, ce télescope spatial est doté d’un capteur de 600 mégapixels pour la lumière visible, complété par un spectromètre et un photomètre pour le proche infrarouge. En seulement une semaine, il a capturé des images de l’univers sur une surface plus grande que celle observée par le télescope Hubble en plus de trente ans.
Pour exploiter 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, même les plus faibles, qui resteraient invisibles par d’autres méthodes. Il permet également de mesurer avec précision leur production d’énergie. L’application de cet outil à un échantillon d’un million de galaxies – un nombre sans précédent – a confirmé sans équivoque le lien entre les collisions et l’activité des trous noirs.
Les résultats 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 initiales, dynamiques et riches en poussière, où l’activité est principalement visible dans l’infrarouge. Dans les phases ultérieures, 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. Il est également possible que certaines galaxies apparemment isolées soient en réalité les vestiges d’une collision ancienne, dont les traces sont désormais discrètes.
Les AGN les plus brillants et les plus énergétiques se trouvent presque exclusivement dans les galaxies en fusion. Cela suggère que, bien que d’autres processus puissent 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 arXiv, indique que lorsque les galaxies fusionnent, 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 donc une vision plus claire que jamais de la relation étroite entre le destin des galaxies et celui de leurs trous noirs, et de la manière dont les collisions violentes façonnent l’univers tel que nous le connaissons aujourd’hui.
