Les trous noirs supermassifs arrêtent la naissance des étoiles, selon une étude

Les Trous Noirs Supermassifs Arrêtent La Naissance Des étoiles, Selon

Les astronomes ont découvert que des trous noirs avec des masses équivalentes à des millions de soleils arrêtent la naissance de nouvelles étoiles. En utilisant l’apprentissage automatique et trois simulations de pointe pour étayer les résultats de la recherche, des scientifiques de l’Université de Cambridge au Royaume-Uni ont mis fin à un débat de 20 ans sur la formation des étoiles.

Ce sujet a été au centre des recherches en astronomie. Des décennies d’observations réussies et de modélisation théorique nous ont permis de bien comprendre comment le gaz s’effondre pour former de nouvelles étoiles à l’intérieur et au-delà de notre Voie lactée.

Cependant, grâce à des programmes d’observation du ciel complet tels que le Sloan Digital Sky Survey (SDSS), les astronomes ont réalisé que toutes les galaxies de l’Univers local ne forment pas activement d’étoiles – il existe une population abondante d’objets « quiescents » qui forment des étoiles. à des taux significativement bas.

La question de savoir ce qui empêche la formation d’étoiles dans les galaxies reste la plus grande inconnue dans notre compréhension de l’évolution des galaxies, un sujet débattu depuis 20 ans. Joanna Piotrowska et son équipe du Kavli Institute of Cosmology de Cambridge ont mis en place une expérience pour découvrir ce qui pourrait en être responsable.

L’apprentissage automatique aide à identifier les galaxies en formation d’étoiles

À l’aide de trois simulations cosmologiques de pointe – EAGLE, Illustris et IllustrisTNG – les astronomes ont étudié ce que nous nous attendrions à voir dans l’Univers réel observé par SDSS, lorsque différents processus physiques perturbaient la formation d’étoiles dans des galaxies massives.

En appliquant un algorithme d’apprentissage automatique, ils ont pu classer les galaxies en formation d’étoiles et en repos en demandant lequel des trois paramètres – la masse de trous noirs supermassifs trouvés au centre des galaxies (ces objets monstrueux sont généralement des millions, voire des milliards de fois plus grand). la masse de notre Soleil), la masse totale des étoiles dans la galaxie, ou la masse du halo de matière noire autour des galaxies – prédit le mieux comment les galaxies se développent.

Ces paramètres ont permis à l’équipe de déterminer quel processus physique – l’injection d’énergie par des trous noirs supermassifs, des explosions de supernova ou le chauffage par choc gazeux dans des halos massifs – est responsable de la « semi-retraite » des galaxies.

Les nouvelles simulations prédisent la masse du trou noir supermassif comme le facteur le plus important pour arrêter la formation d’étoiles. Fondamentalement, les résultats de la simulation correspondent aux observations de l’univers local, ajoutant du poids aux découvertes des chercheurs. Les résultats ont été publiés dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.

Les trous noirs supermassifs arretent la naissance des etoiles selon
Joanna Piotrowska, la chercheuse à l’origine de la découverte qui pourrait mettre fin à plus de 20 ans de débats. Image : Société royale d’astronomie

« C’est vraiment excitant de voir comment les simulations prédisent exactement ce que nous voyons dans l’univers réel », a déclaré Piotrowska. « Les trous noirs supermassifs – des objets dont la masse équivaut à des millions, voire des milliards de soleils – ont vraiment un effet important sur leur environnement. Ces objets monstrueux forcent leurs galaxies hôtes à une sorte de semi-retraite de la formation d’étoiles.

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