Certaines des plus grandes galaxies de l'univers sont pleines d'étoiles éteintes. Mais il y a près de 12 milliards d'années, peu de temps après la création de l'univers, ces galaxies massives étaient des points chauds qui ont produit des milliards d'étoiles.

Comment ces types de royaumes cosmiques, appelées galaxies poussiéreuses d'étoiles, sont devenues des zones mortes galactiques est un mystère persistant.

Les astronomes de l'Université de l'Iowa, dans une nouvelle étude publiée dans le Journal d'astrophysique , offrir un indice. Ils disent quasars, de puissantes sources d'énergie que l'on croit habiter au cœur des galaxies, peut être responsable de la raison pour laquelle certaines galaxies poussiéreuses ont cessé de fabriquer des étoiles.

L'étude pourrait aider à expliquer comment les galaxies évoluent des fabricants d'étoiles aux cimetières cosmiques et comment divers phénomènes que les scientifiques connaissent peu - les quasars et les trous noirs supermassifs qui sont censés exister au plus profond de toutes les galaxies, par exemple, peut propulser ces changements.

Les scientifiques sont arrivés à leur théorie après avoir localisé des quasars à l'intérieur de quatre galaxies poussiéreuses en étoile qui créent toujours des étoiles.

"Ces quasars peuvent jouer un rôle important dans l'extinction des étoiles poussiéreuses de l'histoire cosmique, " dit Hai Fu, professeur adjoint au département de physique et d'astronomie de l'UI et premier auteur de l'article. "C'est parce que les quasars sont assez énergétiques pour éjecter du gaz hors de la galaxie, et le gaz est le carburant pour la formation des étoiles, les quasars fournissent donc un mécanisme viable pour expliquer la transition entre une rafale d'étoiles et une elliptique éteinte (galaxie)."

Les quasars ne devraient pas être détectables dans les galaxies poussiéreuses car leur lumière serait absorbée, ou bloqué, par le gravier soulevé par l'intense activité de formation d'étoiles qui s'y déroule, dit Fu.

"Donc, le fait que nous ayons vu de tels quasars implique qu'il doit y avoir plus de quasars cachés dans des étoiles poussiéreuses, " dit Fu. "Pour pousser cela à l'extrême, peut-être que chaque galaxie poussiéreuse d'étoiles contient un quasar et nous ne pouvons tout simplement pas voir les quasars."

Fu et son équipe ont localisé les quasars en mars 2016 avec l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), une banque de radiotélescopes situés à plus de 16, 000 pieds au-dessus du niveau de la mer dans le nord du Chili. C'était la première fois que l'équipe de Fu réservait du temps sur ALMA, pleinement opérationnel en 2013 et financé par des partenaires internationaux, y compris la National Science Foundation des États-Unis.

Les scientifiques ont ensuite cartographié les quasars avec d'autres télescopes et à des longueurs d'onde allant de l'ultraviolet à l'infrarouge lointain. Sur la base de ces observations, ils ont confirmé que les quasars sont les mêmes que ceux localisés avec ALMA. La question est alors devenue :pourquoi ces quasars sont-ils visibles alors qu'ils devraient être ensevelis ?

Les chercheurs ont une théorie. Ils pensent que les quasars sortent des trous profonds de chaque galaxie, un aspirateur sans débris qui permet à la lumière de s'échapper au milieu de l'environnement nuageux. La forme spécifique de ces galaxies n'est pas claire car même ALMA n'est pas assez puissant pour fournir un aperçu clair des régions du cosmos où la lumière détectée a été émise il y a 12 milliards d'années, quand l'univers avait à peu près le septième de son âge actuel. Mais l'équipe imagine que les galaxies peuvent être en forme de beignet et orientées de telle manière que leurs trous (et, Donc, le quasar) peut être vu.

"C'est un cas rare de géométrie alignée, " dit Jacob Isbell, un UI senior de Garrison, Iowa, majeure en physique et astronomie et deuxième auteur de l'article. "Et ce trou se trouve être aligné avec notre ligne de mire."

Les scientifiques pensent maintenant que la plupart des quasars à l'intérieur des galaxies poussiéreuses d'étoiles ne peuvent pas être vus parce qu'ils sont orientés de manière à les garder cachés. Mais trouver quatre exemples de galaxies poussiéreuses avec des quasars visibles ne semble pas aléatoire; En réalité, cela suggère qu'il existe plus.

Le papier est intitulé, "Le milieu circumgalactique des galaxies submillimétriques. II. Un QSOS non obscurci dans des éclats d'étoiles poussiéreux et des lignes de visée QSO avec des paramètres d'impact inférieurs à 100 kiloparsec."