Les observations de « galaxies méduses » avec le Very Large Telescope de l'ESO ont révélé un moyen jusqu'alors inconnu d'alimenter les trous noirs supermassifs. Il semble que le mécanisme qui produit les tentacules de gaz et d'étoiles nouveau-nées qui donnent leur surnom à ces galaxies permet également au gaz d'atteindre les régions centrales des galaxies, nourrir le trou noir qui se cache dans chacun d'eux et le faire briller brillamment.Cette photo d'une des galaxies, surnommé JO204, de l'instrument MUSE sur le Very Large Telescope de l'ESO au Chili, montre clairement comment la matière sort de la galaxie en longues vrilles vers le bas à gauche. Le rouge montre la lueur du gaz hydrogène ionisé et les régions les plus blanches sont celles où se trouvent la plupart des étoiles de la galaxie. Certaines galaxies plus lointaines sont également visibles. Crédit :Collaboration ESO/GASP
Une équipe d'astronomes dirigée par l'Italie a utilisé l'instrument MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer) sur le Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire Paranal de l'ESO au Chili pour étudier comment le gaz peut être extrait des galaxies. Ils se sont concentrés sur des exemples extrêmes de galaxies de méduses dans des amas de galaxies proches, nommé d'après les longs "tentacules" remarquables de matière qui s'étendent sur des dizaines de milliers d'années-lumière au-delà de leurs disques galactiques.
Les tentacules des galaxies de méduses sont produites dans les amas de galaxies par un processus appelé décapage par pression dynamique. Leur attraction gravitationnelle mutuelle fait que les galaxies tombent à grande vitesse en amas de galaxies, où ils rencontrent un chaud, gaz dense qui agit comme un vent puissant, forçant des queues de gaz hors du disque de la galaxie et déclenchant des explosions d'étoiles à l'intérieur.
Six des sept galaxies de méduses de l'étude se sont avérées héberger un trou noir supermassif au centre, se nourrissant du gaz environnant. Cette fraction est étonnamment élevée - parmi les galaxies en général, la fraction est inférieure à un sur dix.
"Ce lien étroit entre le décapage par pression dynamique et les trous noirs actifs n'a pas été prédit et n'a jamais été signalé auparavant, " a déclaré la chef d'équipe Bianca Poggianti de l'INAF-Observatoire astronomique de Padoue en Italie. " Il semble que le trou noir central soit alimenté parce qu'une partie du gaz, plutôt que d'être supprimé, atteint le centre de la galaxie."
Une question de longue date est de savoir pourquoi seule une petite fraction des trous noirs supermassifs au centre des galaxies est active. Les trous noirs supermassifs sont présents dans presque toutes les galaxies, alors pourquoi seulement quelques matières s'accrétent et brillent-elles de mille feux ? Ces résultats révèlent un mécanisme jusqu'alors inconnu par lequel les trous noirs peuvent être alimentés.
Yara Jaffe, un membre de l'ESO qui a contribué à l'article explique l'importance :« Ces observations de MUSE suggèrent un nouveau mécanisme pour que le gaz soit canalisé vers le voisinage du trou noir. Ce résultat est important car il fournit une nouvelle pièce dans le puzzle des connexions mal comprises entre les trous noirs supermassifs et leurs galaxies hôtes."
Les observations actuelles font partie d'une étude beaucoup plus approfondie de nombreuses autres galaxies de méduses qui est actuellement en cours.
« Cette enquête, quand fini, révélera combien, et qui, les galaxies riches en gaz entrant dans les amas passent par une période d'activité accrue à leurs noyaux, " conclut Poggianti. " Une énigme de longue date en astronomie a été de comprendre comment les galaxies se forment et changent dans notre Univers en expansion et en évolution. Les galaxies de méduses sont une clé pour comprendre l'évolution des galaxies, car ce sont des galaxies prises au milieu d'une transformation spectaculaire."
