Une image Hubble de la fusion des galaxies NGC 6240. Comme d'autres fusions lumineuses, celui-ci accueille un flux rapide de gaz moléculaire. Les astronomes ont maintenant imagé le monoxyde de carbone dans les régions centrales et ont découvert qu'il forme des écoulements en forme de jet entraînés par l'activité autour des trous noirs. Crédit :NASA/HST
Une fusion entre galaxies peut déclencher un rayonnement intense provenant de la formation d'étoiles sursauts et de l'accrétion de gaz sur les deux trous noirs supermassifs en leurs centres. Les astronomes ont observé une forte corrélation statistique entre les masses de ces trous noirs et d'autres propriétés des galaxies comme leur structure de vitesse ou leur luminosité, et ont conclu qu'il doit y avoir un lien.
Les retours d'information semblent les plus susceptibles d'expliquer ces corrélations, et les astronomes ont travaillé pour identifier sa source et sa nature. Une suggestion importante pour la rétroaction est une sortie de gaz moléculaire; une fois allumé, cela épuiserait la galaxie de la matière première nécessaire à la fabrication de nouvelles étoiles et à l'augmentation de la masse du trou noir. Des preuves d'écoulements moléculaires ont été rapportées dans les lignes infrarouges lointaines de molécules, mais ces résultats spectraux manquent des informations spatiales convaincantes nécessaires pour associer l'activité aux noyaux eux-mêmes.
L'astronome du CfA Junko Ueda est membre d'une équipe de quinze astronomes qui ont utilisé le télescope submillimétrique ALMA, avec ses superbes capacités d'imagerie spatiale, étudier l'écoulement dans la galaxie lumineuse NGC6240, connue pour être une fusion lumineuse à ses derniers stades. Ses noyaux doubles, séparés par un modeste deux mille années-lumière, a déjà été vu à des longueurs d'onde allant des rayons X à la radio. Les astronomes ont utilisé l'une des raies spectrales de l'abondante molécule de monoxyde de carbone pour sonder la région intérieure de la galaxie. La ligne a également révélé la présence de mouvements de gaz allant jusqu'à deux mille kilomètres par seconde, compatible avec un vent puissant entraînant un flux massif de matière hors de la galaxie.
Les nouvelles images ont permis d'identifier pour la première fois plusieurs régions d'activité d'écoulement situées à seulement quelques milliers d'années-lumière des trous noirs et alignées comme si elles étaient entraînées par des processus associés aux trous noirs nucléaires. De plus, ces régions coïncident spatialement avec d'autres indicateurs d'activité générale comme le gaz choqué et les rayons X. Les nouveaux résultats sont l'une des premières démonstrations que l'activité de sortie moléculaire largement observée provient des mécanismes de rétroaction des trous noirs.
