A wobble from Mars could be sign of dark matter, study finds
by Jennifer Chu, Massach
ADes astronomes détectent un trou noir « affamant » sa galaxie hôte
par l'Université de Cambridge
Des astronomes ont utilisé le télescope spatial James Webb de la NASA/ESA pour confirmer que les trous noirs supermassifs peuvent priver leurs galaxies hôtes du carburant dont elles ont besoin pour former de nouvelles étoiles. L'équipe internationale, codirigée par l'Université de Cambridge, a utilisé Webb pour observer une galaxie de la taille de la Voie lactée dans l'univers primitif, environ deux milliards d'années après le Big Bang. Comme la plupart des grandes galaxies, elle possède un trou noir supermassif en son centre. Cependant, cette galaxie est essentiellement « morte » : elle a pratiquement cessé de former de nouvelles étoiles. Crédit : Francesco D'Eugenio
Des astronomes ont utilisé le télescope spatial James Webb de la NASA/ESA pour confirmer que les trous noirs supermassifs peuvent priver leurs galaxies hôtes du carburant dont elles ont besoin pour former de nouvelles étoiles. Les résultats sont publiés dans la revue Nature Astronomy.
L'équipe internationale, codirigée par l'Université de Cambridge, a utilisé Webb pour observer une galaxie de la taille de la Voie Lactée dans l'univers primitif, environ deux milliards d'années après le Big Bang. Comme la plupart des grandes galaxies, elle possède un trou noir supermassif en son centre. Cependant, cette galaxie est essentiellement « morte » : elle a pratiquement cessé de former de nouvelles étoiles.
« Sur la base d'observations antérieures, nous savions que cette galaxie était dans un état éteint : 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 le Dr Francesco D'Eugenio, co-auteur principal de l'étude, de l'Institut Kavli de cosmologie de Cambridge.
« Cependant, jusqu'à Webb, nous n'avons pas pu étudier cette galaxie suffisamment en détail pour confirmer ce lien, et nous ne savions pas si cet état éteint était temporaire ou permanent. »
Cette galaxie, officiellement nommée GS-10578 mais surnommée « galaxie de Pablo » d'après le collègue qui a décidé de l'observer en détail, est massive pour une période aussi ancienne de l'univers : sa masse totale est d'environ 200 milliards de fois celle de notre soleil, et la plupart de ses étoiles se sont formées entre 12,5 et 11,5 milliards d'années.
« Dans l'univers primitif, la plupart des galaxies formaient beaucoup d'étoiles, il est donc intéressant de voir une galaxie morte aussi massive à cette époque », a déclaré le co-auteur, le professeur Roberto Maiolino, également de l'Institut Kavli de cosmologie. « Si elle avait eu suffisamment de temps pour atteindre cette taille massive, le processus qui a arrêté la formation des étoiles s'est probablement produit relativement rapidement. »
À l'aide de Webb, les chercheurs ont détecté que cette galaxie expulse de grandes quantités de gaz à une vitesse d'environ 1 000 kilomètres par seconde, ce qui est suffisamment rapide pour échapper à l'attraction gravitationnelle de la galaxie. Ces vents rapides sont « poussés » hors de la galaxie par le trou noir.
Comme d'autres galaxies avec des trous noirs en accrétion, la « galaxie de Pablo » est traversée par des vents rapides de gaz chaud, mais ces nuages de gaz sont ténus et ont une faible masse. Webb a détecté la présence d'un nouveau composant de vent, qui n'était pas visible avec les télescopes précédents. Ce gaz est plus froid, ce qui signifie qu'il est plus dense et, surtout, n'émet aucune lumière. Webb, avec sa sensibilité supérieure, peut voir ces nuages de gaz sombres car ils bloquent une partie de la lumière de la galaxie située derrière eux.
La masse de gaz éjectée de la galaxie est supérieure à ce dont la galaxie aurait besoin pour continuer à former de nouvelles étoiles. En substance, le trou noir affame la galaxie à mort.
« Nous avons trouvé le coupable », a déclaré D'Eugenio. « 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. »
Bien que des modèles théoriques antérieurs aient prédit que les trous noirs avaient cet effet sur les galaxies, avant Webb, il n'avait pas été possible de détecter cet effet directement.
Les modèles précédents avaient prédit que la fin de la formation d'étoiles avait un effet violent et turbulent sur les galaxies, détruisant ainsi leur forme. Mais les étoiles de cette galaxie en forme de disque se déplacent toujours de manière ordonnée, ce qui suggère que ce n'est pas toujours le cas.
"Nous savions que les trous noirs ont un impact massif sur les galaxies, et qu'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 Maiolino. "C'est une autre façon dont Webb représente un énorme bond en avant en termes de notre capacité à étudier l'univers primitif et son évolution."
De nouvelles observations avec l'Atacama Large Millimeter-Submillimiter Array (ALMA), ciblant les composants gazeux les plus froids et les plus sombres de la galaxie, nous en diront plus sur la question de savoir si et où se trouve encore du carburant pour la formation d'étoiles dans cette galaxie, et quel est l'effet du trou noir supermassif dans la région entourant la galaxie.
XXXXXXXXXXXX
COMMENTAIRES
1/2/omment savons-nous que le trou noir au centre de notre galaxie a une masse d'environ 4 millions de masses solaies???
En princirpe si un trou noir est entré dans une phase invisible sela signifie qu il n avale plus rien .Mais s i il absorbe quele cuhose un disque d accrétion apparait éventuellement ou meme seulement des signaux observables dans la bande hertzienne voire RX ....Meme un trou supermassif n émer rien s il n absorbe rien .... Reste toutefois son pouvoir énorme d attraction gravitationnelle ...
2/Comment savons-nous que le trou noir au centre de notre galaxie a une masse d'environ 4 millions de masses solaires ?
Deux groupes, en Allemagne et aux États-Unis, ont surveillé les orbites d'étoiles individuelles très proches du trou noir et ont utilisé les lois de Kepler pour en déduire la masse enfermée. Le groupe allemand a trouvé une masse de 4,31±0,38 millions de masses solaires, tandis que le groupe américain a trouvé 4,1±0,6 millions de masses solaires.
XXXXXXXXXXXX
More information: A fast-rotator post-starburst galaxy quenched by supermassive black-hole feedback at z=3, Nature Astronomy (2024). DOI: 10.1038/s41550-024-02345-1. www.nature.com/articles/s41550-024-02345-1
Journal information: Nature Astronomy
Provided by University of Cambridge
Explore further
Astronomers spot oldest 'dead' galaxy yet observed
FaceXXXXXXXXXX
Aucun commentaire:
Enregistrer un commentaire