Vue d’artiste de CQ 4479 — © NASA

Des astronomes américains ont récemment identifié une galaxie lointaine continuant à produire de nouvelles étoiles en dépit de la présence d’un trou noir particulièrement vorace en son sein.

Des observations inédites

Pour que de nouveaux astres se forment, une abondance de poussière non liée et de gaz froid, que l’on trouve dans les vastes nuages peuplant l’espace interstellaire, est nécessaire. Au fil du temps, l’attraction gravitationnelle et d’autres catalyseurs entraînent le regroupement de ces « pépinières stellaires », qui finissent par s’unir pour former des étoiles et systèmes solaires complets. Mais avec le temps, le caractère vorace des trous noirs supermassifs se trouvant au cœur de ces structures cosmiques monstrueuses peut perturber ce processus, voire le stopper complètement.

Lorsque la matière tombe vers l’intérieur du trou noir et forme un disque d’accrétion, elle commence à tourner plus vite et à briller incroyablement, libérant des quantités massives d’énergie sous forme de rayonnement électromagnétique. Lorsque cela se produit à une échelle gigantesque, le trou noir supermassif en question se transforme alors en quasar, qui sont les objets cosmiques les plus brillants connus dans l’Univers.

Pendant cette phase de son existence, un quasar émettrait une quantité phénoménale d’énergie qui serait renvoyée dans la galaxie environnante, en réchauffant ou en expulsant une grande partie de la matière permettant la formation d’étoiles froides s’y trouvant encore. En temps normal, cela paralyserait la capacité d’une galaxie à produire une nouvelle génération de corps stellaires. Cependant, une étude a récemment révélé que la galaxie CQ 4479, située à quelque 5,25 milliards d’années-lumière de la Terre, avait pu résister à ce phénomène et continuer à produire de nouvelles étoiles.

— Zakharchuk / Shutterstock.com

La phase précoce de la mort d’une galaxie

Pour ces travaux récemment présentés dans l’Astrophysical Journal, les chercheurs se sont appuyés sur les données infrarouges recueillies par le télescope de l’Observatoire stratosphérique pour l’astronomie infrarouge (SOFIA). Installé dans un Boeing 747SP spécialement modifié et évoluant à haute altitude, le télescope de 2,7 m a pu observer la galaxie lointaine tout en évitant 99 % de l’atmosphère terrestre bloquant l’infrarouge.

En détectant l’empreinte de la lumière infrarouge émanant de CQ 4479, le télescope a pu déterminer la quantité de poussière et de gaz interstellaires présents dans la galaxie qui était encore chauffée suite au processus de formation des étoiles. Ce qui a permis aux astronomes de déterminer que le monstre se cachant au cœur de cette galaxie lointaine était un « quasar froid », termes caractérisant un trou noir se transformant en quasar mais ne parvenant pas à stopper complètement la production d’étoiles de sa galaxie hôte.

Le télescope SOFIA a vraisemblablement observé CQ 4479 pendant la brève période de temps au cours de laquelle les astres peuvent encore se former, avant que la galaxie ne succombe aux effets destructeurs du quasar. Selon les chercheurs, cette dernière créait environ 100 nouvelles étoiles de la taille du Soleil par an à partir du moment où la lumière recueillie par le télescope avait quitté sa source.

Le dispositif SOFIA — © Carla Thomas / NASA

Une découverte allant à l’encontre des prévisions scientifiques actuelles

« Cela nous montre que la croissance des trous noirs actifs ne stoppe pas instantanément la naissance des étoiles, ce qui va à l’encontre de toutes les prévisions scientifiques actuelles », note Allison Kirkpatrick, professeur adjoint à l’université du Kansas et co-auteur de l’étude. « Cela nous amène à repenser nos théories concernant l’évolution des galaxies ».

Au cours des prochaines années, les études de suivi menées par les télescopes spatiaux de nouvelle génération, dont le dispositif James Webb, devraient permettre aux scientifiques de mieux comprendre comment les forces monstrueuses générées par les quasars affectent leurs galaxies hôtes.

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