Les développements dans l’étude des trous noirs supermassifs révèlent des enjeux fondamentaux concernant la formation et l’évolution des galaxies. Une récente recherche collaborative offre des perspectives inédites sur la manière dont ces immenses structures influencent le gaz nécessaire à la création d’étoiles, ouvrant ainsi la voie à une meilleure compréhension des dynamiques cosmiques.
Bref: Les recherches récentes sur les trous noirs supermassifs ont grandement amélioré notre compréhension de l’évolution des galaxies, remettant en question les courants de pensée actuels sur leur formation. En examinant la manière dont ces trous noirs régulent la formation des étoiles, les scientifiques peuvent mieux comprendre la structure à grande échelle de l’univers et la répartition des galaxies au fil du temps. Cette compréhension en constante évolution pourrait conduire à de nouvelles théories sur le développement cosmique et les facteurs influençant la croissance et la dormance des galaxies.
Une nouvelle étude menée par des chercheurs chinois marque une avancée significative dans la compréhension de l’influence des trous noirs supermassifs sur leurs galaxies hôtes. En examinant 69 galaxies proches, l’équipe chinoise et française a découvert que le trou noir central peut chauffer le gaz froid environnant, ce qui l’empêche de se condenser en nouvelles étoiles. Cette découverte permet de comprendre pourquoi certaines galaxies continuent de croître tandis que d’autres deviennent dormantes.
Les résultats indiquent une corrélation directe entre la masse du trou noir et la disponibilité de gaz froid, ce qui est crucial pour la formation d’étoiles, le chercheur principal Wang Tao de l’Université de Nanjing notant que les trous noirs plus grands produisent moins de gaz froid, inhibant ainsi la formation d’étoiles.
Le co-auteur David Elbaz de l’Université Paris-Saclay a illustré ce processus en le comparant au fait de placer un verre à l’envers sur une bougie : tout comme la flamme s’éteint en raison d’un manque d’air, un trou noir limite la formation d’étoiles en restreignant la disponibilité du gaz froid.
Les scientifiques ont toujours reconnu la relation entre la masse d’un trou noir supermassif et la masse des étoiles d’une galaxie, comme l’a expliqué Elbaz au South China Morning Post. Cependant, jusqu’à présent, les preuves directes reliant les trous noirs à la suppression de la formation d’étoiles étaient restées insaisissables.
Les chercheurs se sont concentrés sur l’hydrogène atomique, un élément essentiel de la formation des étoiles, et ont découvert que sa présence est plus fortement corrélée à la masse du trou noir central qu’à d’autres facteurs, tels que le nombre total d’étoiles ou la taille du renflement galactique. Cela suggère que la masse du trou noir est le facteur le plus important pour déterminer la quantité de gaz froid disponible pour la formation des étoiles.
Elbaz a proposé deux explications possibles à ce phénomène. La première est que les trous noirs pourraient éjecter du gaz de la galaxie, mais cette théorie est remise en question car de nombreuses galaxies continuent de former des étoiles malgré la présence de trous noirs actifs.
La seconde interprétation, plus largement acceptée, est que les jets provenant des trous noirs actifs réchauffent le gaz intergalactique environnant, l’empêchant ainsi de nourrir la galaxie – un processus connu sous le nom de famine galactique. Cette dernière théorie a également été confirmée par des simulations numériques dans le cadre de recherches en cosmologie.
L’équipe de recherche prévoit de tester davantage ses conclusions en utilisant les données du radiotélescope chinois FAST et du futur Square Kilometer Array en Afrique du Sud et en Australie.