Une galaxie bombarde sa voisine de radiations dans un combat galactique effroyable

Dans les profondeurs de l’Univers, des galaxies s’attirent, fusionnent, se déchirent… Ces interactions cosmiques, généralement dominées par la gravité, peuvent radicalement transformer les structures galactiques. Mais une découverte récente vient bouleverser cette vision. Des astronomes ont observé un phénomène jamais vu jusqu’alors : une galaxie irradie sa voisine uniquement par le biais de radiations, sans interaction gravitationnelle directe. 

Un duel à 500 kilomètres par seconde

Dans le cas étudié, deux galaxies se déplacent l’une autour de l’autre à une vitesse de 500 kilomètres par seconde. Jusqu’à récemment, elles ne s’étaient pas encore influencées gravitationnellement. Cependant, l’une d’elles est un quasar, un type de galaxie dont le trou noir supermassif est particulièrement actif et émet des jets intenses de rayonnement. 

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Lors d’un passage rapproché, ce quasar a irradié sa voisine, provoquant des perturbations significatives, comme un véritable duel cosmique. « Nous avons qualifié ce phénomène de ‘joute cosmique’ », explique Pasquier Noterdaeme, codirecteur de l’étude et chercheur à l’Institut d’astrophysique de Paris et au Laboratoire franco-chilien d’astronomie.

Jusqu’à présent, les observations donnaient l’impression qu’il s’agissait d’un seul objet. Situées à une distance immense, dont la lumière met plus de 11 milliards d’années à nous parvenir, ces galaxies n’avaient pas encore été clairement distinguées. Grâce aux instruments sophistiqués du réseau ALMA et au spectrographe X-shooter du Very Large Telescope, l’équipe a pu séparer les deux galaxies. Ces outils ont également permis d’observer avec précision l’effet de la radiation du quasar sur la galaxie voisine.

Un impact destructeur sur la formation d’étoiles

Ces observations ont révélé que le rayonnement intense du quasar perturbe les nuages de gaz et de poussière dans les régions où naissent normalement les étoiles. Les couches externes de ces pouponnières stellaires sont soufflées par ces radiations. Mais pour que les étoiles puissent se former, les nuages de gaz doivent d’abord se refroidir, se contracter, puis être comprimés par leur propre gravité. 

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Or, l’onde de radiation souffle les couches externes de ces nuages, empêchant leur refroidissement et dispersant la matière. Ce processus laisse subsister seulement les noyaux les plus denses et les plus compacts, qui sont souvent trop petits pour engendrer la naissance d’étoiles.

« C’est la première fois que nous pouvons observer l’effet direct du rayonnement d’un quasar sur la structure interne du gaz dans une galaxie qui, en dehors de cela, serait tout à fait normale », précise Sergei Balashev, astrophysicien à l’Institut Ioffe de Saint-Pétersbourg et codirecteur de l’étude. Les résultats ont été publiés dans la revue Nature.

Un échange d’influences qui transforme les deux galaxies

Cette interaction ne se limite pas à impacter la galaxie irradiée. Tandis que la galaxie régulière est affaiblie dans sa capacité à créer des étoiles, le quasar, lui, se trouve stimulé. Le passage rapproché provoque un afflux de gaz vers son centre, alimentant davantage son activité. 

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Cette interaction à distance pourrait donc non seulement transformer durablement la galaxie victime, mais aussi renforcer l’intensité et la longévité du quasar lui-même. Cette « joute cosmique » se poursuivra jusqu’à ce que les deux galaxies finissent par fusionner, formant une seule entité galactique. Durant tout ce processus, il est probable que le quasar reste actif.

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