Le télescope spatial James Webb (JWST) a repéré un gigantesque trou noir « affamant » sa galaxie hôte à mort, selon les astronomes.
Le trou noir supermassif, situé à près de 12 milliards d’années-lumière, au centre de GS-10578, ou « galaxie de Pablo », a une masse 200 milliards de fois supérieure à celle du Soleil.
Des observations précédentes ont révélé que la galaxie hôte du trou noir est « morte » — ce qui signifie qu’elle a cessé de former de nouvelles étoiles — mais les télescopes précédents manquaient de précision pour trouver la cause exacte de ce phénomène.
Le JWST a désormais résolu l’affaire : la galaxie de Pablo est asphyxiée par son propre trou noir géant, qui éjecte du gaz de la galaxie avant qu’il n’ait eu le temps de créer de nouvelles étoiles. Les chercheurs ont publié leurs conclusions le 16 septembre dans la revue Astronomie de la nature.
« Nous avons trouvé le coupable », a déclaré le co-auteur principal de l’étude Francesco D’Eugenioastrophysicien à l’Université de Cambridge, a déclaré dans un communiqué« Le trou noir tue cette galaxie et la maintient en sommeil, en coupant la source de « nourriture » dont la galaxie a besoin pour former de nouvelles étoiles. »
Les trous noirs supermassifs se trouvent généralement au centre des galaxies, aspirant périodiquement la matière de leur environnement avant de la recracher à une vitesse proche de celle de la lumière, créant un processus de rétroaction qui façonne l’évolution des galaxies.
Mais la manière exacte dont ces puissants moteurs cosmiques affectent les galaxies qui les entourent reste en grande partie inexplorée.
« D’après les observations précédentes, nous savions que cette galaxie était dans un état d’extinction : elle ne forme pas beaucoup d’étoiles compte tenu de sa taille, et nous pensons qu’il existe un lien entre le trou noir et la fin de la formation d’étoiles », a déclaré D’Eugenio. « Cependant, jusqu’à Webb, nous n’avions pas pu étudier cette galaxie suffisamment en détail pour confirmer ce lien, et nous ne savions pas si cet état d’extinction était temporaire ou permanent. »
Pour résoudre le mystère du meurtre galactique, les chercheurs ont pointé le télescope JWST vers l’ancienne galaxie. Parmi les écoulements de gaz chauds crachés par le trou noir, le télescope a repéré un flux de gaz plus froid, plus dense et non lumineux qui bloquait la lumière d’une galaxie située derrière lui. La masse de ce gaz éjecté est supérieure à la masse nécessaire à la formation de nouvelles étoiles.
Cette observation confirme les modèles théoriques qui suggéraient que les trous noirs pourraient éteindre leurs propres galaxies, et contredit d’autres qui prédisaient que la fin de la formation d’étoiles avait un effet violent et déchirant sur les galaxies.
« Nous savions que les trous noirs ont un impact massif sur les galaxies, et il est peut-être courant qu’ils arrêtent la formation d’étoiles, mais jusqu’à Webb, nous n’étions pas en mesure de le confirmer directement », a déclaré le co-auteur de l’étude. Roberto Maiolino« C’est une nouvelle fois la preuve que Webb représente un pas de géant en termes de capacité à étudier l’univers primitif et son évolution », a déclaré dans un communiqué le professeur d’astrophysique expérimentale de Cambridge.
Maintenant que le tueur de galaxies a été identifié, les chercheurs attendent de nouvelles observations effectuées par l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array au Chili, qui devraient les aider à trouver d’éventuelles poches errantes de gaz de formation d’étoiles et à identifier les effets de l’activité du trou noir sur la région environnante.
