C'est un paradoxe avec des galaxies massives mortes. Bien qu'elles contiennent d'immenses réservoirs de gaz, le carburant essentiel à la création d'étoiles, elles restent inactives.
Une étude portant sur une classe rare de galaxies, les geysers rouges, lève le voile sur ce mystère. Ces systèmes semblent s'autoréguler grâce à un délicat équilibre entre l'alimentation de leur trou noir supermassif et l'énergie qu'il dégage.
Comment le gaz alimente-t-il le trou noir ?
Les geysers rouges se distinguent par de faibles vents de gaz ionisé s'étendant sur des dizaines de milliers d'années-lumière.
Pour comprendre l'origine de ces vents, des chercheurs ont analysé 140 de ces galaxies à l'aide des données du relevé SDSS-IV MaNGA. Ils se sont concentrés sur le gaz froid, plus difficile à détecter mais crucial pour l'alimentation des trous noirs.
Leurs observations ont révélé un flux de gaz se déplaçant " lentement " vers le centre galactique à 47 km/s. Ce mouvement est étonnamment ordonné, suggérant que le gaz s'écoule de manière cohérente plutôt que d'être violemment aspiré.
Quel est le lien avec l'activité du trou noir ?
L'étude établit une corrélation directe entre cet afflux de gaz et l'activité du trou noir. Environ 30 % des galaxies de l'échantillon émettent des ondes radio, signe d'une activité en cours de leur trou noir supermassif. Dans ces systèmes actifs, la zone couverte par le gaz froid entrant est un tiers plus grande que dans les galaxies sans émission radio.
" Il est vraiment passionnant de voir à quel point le gaz froid entrant est étroitement lié à l'activité du trou noir supermassif ", déclare Arian Moghni, auteur principal de l'étude.
Ce gaz semble être canalisé vers le centre de la galaxie, où il peut aider à nourrir et à maintenir l'activité du trou noir.
L'environnement galactique joue-t-il un rôle ?
L'environnement d'une galaxie s'avère être un facteur déterminant. Les geysers rouges montrant des signes d'interactions avec des galaxies voisines ou des traces de fusions mineures passées hébergent des réservoirs de gaz entrant bien plus importants.
Ces interactions agissent comme un processus de ravitaillement efficace. Elles apportent du gaz frais qui alimente le trou noir, lui permettant ainsi de continuer à supprimer la formation d'étoiles sur de très longues périodes et de maintenir la galaxie dans un état dormant.