Une équipe internationale de chercheurs a mis en évidence un spectacle cosmique d'une puissance inouïe au cœur de la galaxie VV 340a. Ils ont découvert le plus vaste et le plus étendu flux de gaz surchauffé jamais observé, propulsé par le trou noir supermassif central. La structure s'étend sur 20 000 années-lumière.
Comment ce jet de matière a-t-il été découvert ?
L'observation de ce phénomène a nécessité la synergie de trois instruments. Le télescope spatial James Webb a détecté un gaz coronal extrêmement chaud près du trou noir, tandis que le radiotélescope VLA a révélé un jet de plasma hélicoïdal. Mais c'est l'instrument Keck Cosmic Web Imager (KCWI) de l'Observatoire W. M. Keck qui a permis de mesurer l'ampleur réelle du phénomène.
Justin Kader, chercheur à l'université de Californie et auteur principal de l'étude publiée dans Science, souligne que les données de Keck ont été cruciales : " Le gaz que nous voyons avec l'Observatoire Keck atteint les plus grandes distances du trou noir, ce qui signifie qu'il retrace également les plus longues échelles de temps ".
Les images radio du VLA ont confirmé que le jet suit une trajectoire en " S ", une preuve d'un processus de précession, où l'axe du jet oscille lentement.
Quel est l'impact de ce jet sur la galaxie ?
En se propageant, ce puissant jet de plasma entraîne avec lui le gaz plus froid du disque galactique, le poussant hors de la galaxie. Ce processus prive VV 340a de sa matière première nécessaire à la formation d'étoiles. L'énergie dégagée est si colossale qu'elle vide la galaxie de son gaz à un rythme effréné, stoppant ainsi la naissance de nouveaux astres.
Les calculs de l'équipe montrent que ce mécanisme expulse l'équivalent de la masse de près d'une vingtaine de soleils chaque année. À cette cadence, la galaxie est effectivement stérilisée, son potentiel de création stellaire étant anéanti.
Il s'agit d'un exemple concret et mesurable de la manière dont un trou noir peut activement réguler, et même stopper, la croissance de sa propre galaxie en la purgeant de son carburant.
Pourquoi cette découverte est-elle si surprenante ?
Ce qui rend cette observation particulièrement étonnante, c'est le type de galaxie concerné. De tels jets puissants sont généralement associés à des galaxies elliptiques anciennes, ayant déjà cessé de former des étoiles.
Or, VV 340a est une jeune galaxie spirale, encore active et en pleine fusion avec une autre galaxie. Cette découverte bouscule donc les modèles établis sur la co-évolution des trous noirs et de leur environnement.