Un trou noir supermassif se cache à proximité d’une galaxie particulière en forme de pomme de terre. Et c’est la cuisine.
Enfin, pas littéralement. Mais il remue un pot de gaz dense jusqu’à ce qu’il se réchauffe suffisamment pour cesser de devenir des étoiles.
Grâce à l’observatoire à rayons X Chandra, les astronomes ont repéré cette activité dans une galaxie surnommée la « pomme de terre rouge ». L’objet se trouve à 11,7 milliards d’années-lumière. Il semblait que l’univers n’avait que 2 milliards d’années lorsque la lumière l’a quitté. C’est le télescope spatial James Webb qui l’a découvert à l’origine. Sa forme étrange et blobby lui a valu son surnom. Mais la véritable histoire n’est pas la forme. C’est le silence.
Des étoiles devraient apparaître partout dans une galaxie entourée de gaz froid. C’est ainsi que fonctionnent les galaxies. Le gaz refroidit. Il s’effondre. Des étoiles se forment. Répéter.
Mais la pomme de terre rouge ne fait pas ça. C’est calme. Trop silencieux pour ce qu’il semble être censé faire.
L’équipe a donc regardé de plus près. Plus précisément, au niveau du spectre des rayons X.
L’indice du gaz turbulent
Le premier indice n’a pas été une étincelle. C’était un désastre.
Le gaz autour de la pomme de terre rouge est étonnamment turbulent. Comparez cela à des nuages similaires autour de galaxies similaires à la même époque cosmique, et la différence est frappante. Ce gaz bouillonne. Pourquoi?
Wang, le chef d’équipe, l’a dit sans détour. Si les étoiles ne se forment pas comme elles le devraient, vous en cherchez la raison. Ils ont trouvé un « cuisinier dans cette cuisine cosmique ».
Pas un chef avec un tablier. Un monstre.
Chandra trouve la source du jet
Wang et ses collègues de l’Université de Milan-Bicocca ont pointé Chandra vers la zone. Ils ne cherchaient pas seulement la pomme de terre. Ils cherchaient ce qui le dérangeait.
Ils ont découvert un trou noir supermassif. Il se trouve dans une galaxie voisine, à environ 200 000 années-lumière de la pomme de terre rouge.
Ce trou noir a faim. Ou plutôt, il est actif. Il projette un jet de matière vers la pomme de terre rouge. Ce jet percute l’ancienne enveloppe de gaz entourant la galaxie en forme de patate.
Le résultat ? Chaos.
“Si le jet du trou noir remuait du gaz, cela pourrait considérablement ralentir la façon dont la galaxie acquiert de nouveaux matériaux”, a expliqué Sebastiano Cantalupo, un membre de l’équipe. L’énergie de l’agitation chauffe le gaz. Le gaz chaud ne s’effondre pas. Pas d’effondrement signifie pas de nouvelles étoiles. La galaxie manque de carburant.
Une galaxie sans formation d’étoiles dans une région d’éclatement d’étoiles
C’est ici que cela devient intéressant.
La pomme de terre rouge fait partie d’un groupe de galaxies. La plupart d’entre elles forment activement des étoiles. Le trou noir à l’origine du problème se trouve chez l’un de ces voisins étoilés.
Mais la pomme de terre rouge elle-même ? C’est coincé. Il est assis dans son propre « pot » de gaz froid et dense, regardant les étoiles se former tout autour de lui tout en restant obstinément silencieux. C’est rare. C’est une galaxie ne formant pas d’étoiles dans une région définie par la formation d’étoiles.
Cette découverte donne un aperçu concret de la façon dont les galaxies voisines interagissent. Et souvent, ils interfèrent les uns avec les autres.
Nous pensons généralement que les trous noirs détruisent des choses. Mais cela montre une interférence plus subtile et plus soutenue. Le trou noir ne fait pas exploser la galaxie. Cela maintient la cuisine suffisamment chaude pour qu’aucune cuisson ne puisse avoir lieu.
Pourquoi c’est important pour l’évolution cosmique
Il ne s’agit pas seulement d’une drôle de galaxie.
Cela aide à expliquer une énigme spécifique dans la cosmologie de l’univers primitif. Pourquoi certaines galaxies arrêtent-elles de former des étoiles même lorsqu’elles disposent de suffisamment de carburant ?
La pomme de terre rouge offre une « miette » de réponse, comme l’a dit Andrea Travascio, membre de l’équipe. Ces miettes soulèvent de plus grandes questions sur l’évolution galactique.
“La pomme de terre rouge laisse des miettes d’informations qui pourraient nous aider à trouver des réponses à de très grandes questions. Un travail assez important pour une patate galactique.”
L’emplacement compte aussi. La galaxie se situe à une intersection de la toile cosmique. C’est là que les galaxies se sont formées au début de l’univers. Cela rend sa quiétude encore plus déroutante. Si cette région est en pleine activité stellaire et que cet endroit spécifique est assourdi par un jet de trou noir lointain, cela change la façon dont nous cartographions la croissance cosmique.
Alors, y a-t-il un cuisinier ?
Oui. Mais il travaille depuis des milliards d’années. Et la pomme de terre rouge fond lentement dans le néant, privée des étoiles qu’elle était censée faire.
