Des chercheurs de l'Université du Colorado à Boulder ont achevé une "dissection" sans précédent de galaxies jumelles en phase finale de fusion.

La nouvelle étude, dirigé par Francisco Müller-Sánchez, associé de recherche à CU Boulder, explore une galaxie appelée NGC 6240. Alors que la plupart des galaxies de l'univers n'ont qu'un seul trou noir supermassif en leur centre, NGC 6240 en contient deux – et ils s'encerclent dans les dernières étapes avant de s'écraser ensemble.

La recherche révèle comment les gaz éjectés par ces trous noirs en spirale, en combinaison avec les gaz éjectés par les étoiles de la galaxie, peut avoir commencé à mettre hors tension la production de nouvelles étoiles de NGC 6240. L'équipe de Müller-Sánchez montre également comment ces « vents » ont contribué à créer la caractéristique la plus révélatrice de la galaxie :un énorme nuage de gaz en forme de papillon.

"Nous avons disséqué le papillon, " a déclaré Müller-Sánchez du Département des sciences astrophysiques et planétaires (APS) de CU Boulder. "C'est la première galaxie dans laquelle nous pouvons voir à la fois le vent des deux trous noirs supermassifs et la sortie de gaz à faible ionisation de la formation en même temps."

L'équipe s'est concentrée sur NGC 6240, en partie, car les galaxies avec deux trous noirs supermassifs en leur centre sont relativement rares. Certains experts soupçonnent également que ces cœurs jumeaux ont donné lieu à l'apparence inhabituelle de la galaxie. Contrairement à la Voie lactée, qui forme un disque relativement ordonné, des bulles et des jets de gaz jaillissent de NGC 6240, s'étendant sur plus de 30, 000 années-lumière dans l'espace et ressemblant à un papillon en vol.

"Les galaxies avec un seul trou noir supermassif ne montrent jamais une structure aussi phénoménale, ", a déclaré Müller-Sánchez.

Dans une recherche qui sera publiée le 18 avril dans La nature , l'équipe a découvert que deux forces différentes ont donné naissance à la nébuleuse. Le coin nord-ouest du papillon, par exemple, est le produit des vents stellaires, ou les gaz que les étoiles émettent à travers divers processus. Le coin nord-est, d'autre part, est dominé par un seul cône de gaz qui a été éjecté par la paire de trous noirs - le résultat de ces trous noirs engloutissant de grandes quantités de poussière et de gaz galactiques lors de leur fusion.

Ces deux vents combinés expulsent chaque année environ 100 fois la masse du soleil de la Terre en gaz de la galaxie. C'est un "très grand nombre, comparable à la vitesse à laquelle la galaxie crée des étoiles dans la région nucléaire, ", a déclaré Müller-Sánchez.

Un tel écoulement peut avoir de grandes implications pour la galaxie elle-même. Il a expliqué que lorsque deux galaxies fusionnent, ils commencent une poussée fébrile de formation de nouvelles étoiles. Trou noir et vents stellaires, cependant, peut ralentir ce processus en éliminant les gaz qui composent les étoiles fraîches, un peu comme une rafale de vent peut emporter le tas de feuilles que vous venez de ratisser.

« NGC 6240 est dans une phase unique de son évolution, " a déclaré Julie Comerford, professeur adjoint en APS à CU Boulder et co-auteur de la nouvelle étude. "Il forme des étoiles intensément maintenant, il a donc besoin du coup de pied extra fort de deux vents pour ralentir la formation de cette étoile et évoluer vers une galaxie moins active. »