Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'Université du Colorado à Boulder révèle que les collisions violentes peuvent être plus efficaces pour activer les trous noirs que des fusions plus pacifiques.

Quand deux galaxies entrent en collision, les trous noirs supermassifs qui se trouvent en leur centre se brisent également. Mais avant qu'ils ne le fassent, ces galaxies clignotent souvent, absorbant d'énormes quantités de gaz et de poussière et produisant un affichage lumineux appelé noyau galactique actif (AGN).

Mais toutes les fusions ne se valent pas. Dans certains de ces mariages, un seul trou noir devient actif, tandis que dans d'autres, les deux le font.

L'équipe de recherche dirigée par Scott Barrows de CU Boulder a découvert que les activations uniques semblent se produire plus souvent dans les fusions dans lesquelles les galaxies ne correspondent pas, ou lorsqu'une galaxie est énorme et l'autre chétive.

Lorsque des galaxies déséquilibrées se joignent, "la fusion est moins violente, et cela conduit à moins de gaz et de poussière tombant sur les trous noirs, " dit Barrows, chercheur associé postdoctoral au Centre d'astrophysique et d'astronomie spatiale (CASA). "Et moins il y a de matière qui tombe sur les trous noirs, moins vous avez de chances que deux d'entre eux deviennent des AGN."

Les chercheurs ont présenté leurs résultats aujourd'hui lors d'un point de presse lors de la 232e réunion de l'American Astronomical Society, qui se déroule du 3 au 7 juin à Denver, Colorado.

Barrows et ses collègues ont utilisé les données collectées par l'observatoire à rayons X Chandra pour scanner systématiquement le ciel nocturne à la recherche des signatures des AGN. Ils ont repéré des fusions en cours en recherchant "des galaxies décalées, " ou des galaxies avec un seul AGN qui se trouve loin du centre de la galaxie. Un tel manque de symétrie suggère qu'un deuxième trou noir supermassif, qui n'a pas été allumé, pourrait se cacher à proximité.

Barrows et ses collègues ont ensuite rassemblé un échantillon de 10 galaxies décalées et ont comparé cet échantillon à des galaxies avec une paire d'AGN.

Les résultats ont été frappants :neuf des 10 galaxies avec un seul trou noir actif provenaient de fusions déséquilibrées, ou des cas dans lesquels une galaxie était plus de quatre fois plus grande que l'autre. Les deux tiers des galaxies avec deux trous noirs actifs, en revanche, connaissaient des affrontements entre presque égaux.

Barrows a expliqué que lorsque des galaxies de taille à peu près égale se rencontrent, leurs trous noirs exercent d'énormes forces gravitationnelles les uns sur les autres. Ces forces, à son tour, envoyer des nuages ​​de gaz et de poussière pleuvoir sur les trous noirs.

"Ce sont ces couples qui extraient l'énergie des gaz et des poussières, lui permettant de tomber dans le noyau du trou noir, " a déclaré Barrows. Dans les fusions incompatibles, "vous avez simplement des forces plus petites exercées sur le gaz et la poussière dans chaque galaxie."

L'équipe n'a trouvé aucune rime ou raison pour laquelle le trou noir s'est activé lors d'une fusion dépareillée. Dans certains cas, Barrows a dit, c'était le plus gros trou noir. Dans d'autres cas, le plus petit. Ensuite, lui et ses collègues se concentreront sur la façon dont l'écrasement de deux trous noirs affecte les galaxies elles-mêmes, y compris comment ils créent et détruisent les étoiles.