Les astronomes utilisant la mission conjointe NASA/JAXA d’imagerie et de spectroscopie à rayons X (XRISM) ont acquis des connaissances sans précédent sur les environnements chaotiques entourant les trous noirs supermassifs. Pour la première fois, les scientifiques peuvent mesurer directement l’énergie cinétique du gaz violemment agité par ces géantes cosmiques, dépassant ainsi les images statiques pour suivre la vitesse des turbulences galactiques. Cette recherche, publiée fin janvier 2026 dans Nature, représente une avancée majeure dans la compréhension de l’influence des trous noirs sur leurs galaxies hôtes.
L’« œil du cyclone » observé
Les trous noirs supermassifs, résidant au centre de la plupart des galaxies, exercent une immense attraction gravitationnelle. Ils génèrent du gaz, de la poussière et des étoiles, ce qui a un impact massif sur l’évolution galactique. Auparavant, les observations ne capturaient que des instantanés de ce processus ; La capacité de XRISM à mesurer l’énergie des rayons X provenant des gaz chauds offre désormais une vue dynamique. Comme l’explique Annie Heinrich de l’Université de Chicago : “Avant XRISM, c’était comme si nous pouvions voir une image de la tempête. Maintenant, nous pouvons mesurer la vitesse du cyclone.”
Principales conclusions : Turbulence et influence galactique
L’étude s’est concentrée sur deux régions clés : le voisinage de M87, le premier trou noir jamais observé directement, et l’amas de Persée. Près de M87, XRISM a détecté la plus forte turbulence jamais observée dans un amas de galaxies, encore plus violente que les collisions entre amas de galaxies. Les vitesses diminuent rapidement en s’éloignant du trou noir, probablement en raison d’une combinaison de turbulences et d’ondes de choc de gaz sortant.
Dans l’amas de Persée, l’amas de rayons X le plus brillant visible depuis la Terre, XRISM a cartographié le mouvement des gaz à la fois au cœur et plus loin. Cela a révélé comment les trous noirs « lancent » le gaz, entraînant des vitesses qui pourraient empêcher la formation d’étoiles en chauffant les nuages de gaz et en les empêchant de s’effondrer.
Pourquoi c’est important : comprendre l’évolution galactique
Les trous noirs supermassifs ne consomment pas seulement de la matière ; ils injectent une énergie considérable dans leur environnement, influençant les galaxies sur des centaines de milliers d’années-lumière. Cette énergie a un impact sur la formation des étoiles, la « tuant » potentiellement en expulsant le gaz nécessaire à la naissance des étoiles. La capacité à mesurer les turbulences est donc cruciale pour comprendre l’évolution galactique.
Congyao Zhang de l’Université Masaryk souligne que XRISM peut « distinguer sans ambiguïté les mouvements de gaz provoqués par le trou noir de ceux provoqués par d’autres processus cosmiques », une distinction auparavant impossible. Cette clarté est essentielle pour modéliser avec précision la façon dont les galaxies évoluent au fil du temps.
Implications futures
XRISM continuera à collecter des données de rayons X, affinant ainsi notre compréhension des relations trou noir-galaxie. Selon Irina Zhuravleva, de l’Université de Chicago, « sur la base de ce que nous avons déjà appris, je suis convaincue que nous nous rapprochons de la résolution de certaines de ces énigmes. » Ces recherches en cours promettent de révéler d’autres secrets sur les moteurs les plus puissants de l’univers.
L’étude souligne que la compréhension de ces interactions turbulentes n’est pas seulement académique : elle est fondamentale pour comprendre comment les galaxies se forment, évoluent et, finalement, façonnent le cosmos.
