Galaxie de méduses JO201. Crédit :Callum Bellhouse et la collaboration GASP
Le rôle d'un trou noir excité dans la mort d'une galaxie exotique de « méduses » sera présenté aujourd'hui (3 juillet) par Callum Bellhouse de l'Université de Birmingham lors de la réunion nationale d'astronomie RAS à Lancaster. Le trou noir supermassif au centre de la galaxie méduse JO201 élimine le gaz et le jette dans l'espace, accélérer la suppression de la formation d'étoiles et « tuer » efficacement la galaxie.
Les galaxies méduses sont des objets spectaculaires qui subissent un processus de transformation spectaculaire lorsqu'elles plongent à travers le noyau dense d'un amas de galaxies à des vitesses supersoniques. Les forces de traînée externes arrachent le gaz de la galaxie, dans un processus connu sous le nom de décapage par pression dynamique, laissant des tentacules étendus de matériel de fuite.
Le sort de JO201 a été révélé dans le cadre d'une étude de 114 galaxies de méduses par la collaboration GASP (GAs Stripping Phenomena), une équipe internationale de chercheurs dirigée par le Dr Bianca Poggianti.
Pour explorer la structure des galaxies de méduses en 3D et estimer les échelles de temps de leur transformation, Bellhouse a créé des modèles interactifs qui peuvent également être expérimentés en réalité virtuelle.
L'étude montre que JO201, à l'origine une grande galaxie spirale, plonge à travers l'amas massif Abell 85 à des vitesses supersoniques depuis environ un milliard d'années. Alors que la galaxie des méduses se déplace le long de la ligne de mire, ses tentacules semblent raccourcis dans le modèle, mais l'équipe estime qu'ils traînent 94 kiloparsecs derrière JO201, soit environ trois fois le diamètre de notre Voie lactée.
Galaxie de méduses JO201. Crédit :Callum Bellhouse et la collaboration GASP
"Une galaxie se maintient en formant constamment de nouvelles étoiles à partir de gaz, comprendre comment le gaz entre et sort d'une galaxie nous aide à comprendre comment il évolue. L'exemple de JO201 montre comment la balance s'éloigne de la formation d'étoiles alors qu'elle plonge à travers l'amas de galaxies et fait face à un épuisement de plus en plus extrême de son gaz, " a déclaré Bellhouse.
La transformation de JO201 en une galaxie de méduses a provoqué une brève augmentation de la formation d'étoiles en raison du processus de décapage par pression dynamique. Des nuages de gaz comprimé se sont effondrés et ont formé un anneau d'étoiles dans le disque de la galaxie. Des nœuds denses dans les tentacules se sont condensés comme des nuages de pluie pour commencer à former de nouvelles étoiles dans le sillage de la galaxie.
Cependant, les dernières centaines de millions d'années, le trou noir semble avoir arraché du gaz pour laisser un grand vide autour du centre du disque de la galaxie. L'équipe pense que le décapage par pression dynamique peut avoir canalisé du gaz dans les parties centrales de la galaxie, où il a provoqué le trou noir en faisant sauter le matériau et en créant une onde de choc qui a laissé une cavité derrière lui.
"Un important équilibre se produit entre les processus qui augmentent ou diminuent le taux de formation d'étoiles dans les galaxies de méduses. Dans le cas de JO201, le trou noir central est excité par le décapage par pression dynamique et commence à rejeter du gaz. Cela signifie que la galaxie est creusée de l'intérieur, ainsi qu'arraché à l'extérieur, " a déclaré Bellhouse.
Image composite de la galaxie méduse JO201 réalisée à partir de la combinaison de l'ultraviolet proche (de couleur bleue), Hα (coloré en rouge) et l'oxygène (coloré en vert). Crédit :Callum Bellhouse et la collaboration GASP.
"JO201 est, jusque là, un exemple unique de trou noir supermassif et de décapage par pression dynamique dans la formation d'étoiles d'extinction dans une galaxie de méduses. L'étude de ces objets curieux nous donne un aperçu des processus complexes que connaissent les galaxies, " a déclaré Bellhouse.
Modèles interactifs
Une visualisation interactive montrant un modèle 3D de la distribution des étoiles et du gaz dans la galaxie des méduses JO201/JW100/JO194. Le modèle est réalisé en utilisant la distribution spatiale des étoiles et du gaz dans le ciel, avec la vitesse le long de la ligne de visée donnant la profondeur. Rouge=hydrogène, Bleu=Azote, Vert=Oxygène, Blanc =étoiles. Crédit :Callum Bellhouse et la collaboration GASP.
JO201 : https://sketchfab.com/3d-models/3fb078406b6648a08f34869e7029fc3f
JW100 : https://sketchfab.com/3d-models/jw100-c113ab9570bf4f88a34bfdc55a6899a8
JO194 : https://sketchfab.com/3d-models/jo194-bbd19b05889e49379e9085c36ea0efb7
