Les trous noirs sont-ils des tueurs de galaxies ?

Quel est le rôle de ces mastodontes, dont l'attraction est telle que rien ne peut s'échapper d'eux ? Selon une théorie, leur action expliquerait que certaines galaxies n'engendrent plus d'étoiles. Mais de récentes observations tendent à nuancer cette vision.

Cet article est extrait du mensuel Sciences et Avenir n°929/930, daté juillet/ août 2024.

La plupart des galaxies possèdent en leur centre un trou noir gigantesque, dont la masse peut atteindre plusieurs millions voire plusieurs milliards de fois celle du Soleil. La Voie lactée abrite ainsi Sgr A*, de 4,3 millions de masses solaires. M87*, niché dans la galaxie du même nom, atteint 6,5 milliards.

De tels mastodontes, dont l'attraction est telle que rien ne peut s'échapper d'eux, même pas la lumière, exercent forcément une influence sur leur environnement. Mais laquelle ? Cette question s'est imposée au fil du temps dans les recherches de David Elbaz, astrophysicien au CEA, à Saclay (Essonne), dont l'ambition est de reconstituer l'histoire des galaxies, depuis leur naissance jusqu'à leur mort. Eh oui ! les galaxies meurent aussi...

Galaxies stériles

Tout commence au début des années 1990. Le jeune chercheur étudie les amas de galaxies dans le cadre de sa thèse. "En observant toutes ces galaxies constituant les amas, nous nous sommes aperçus qu'il existait une population de galaxies stériles, se souvient-il. Elles semblaient s'être comme vidées de leurs entrailles, et ne formaient plus d'étoiles. " Voilà donc à quoi ressemble une galaxie "morte".

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À l'époque, les coupables sont tout trouvés : si les galaxies n'engendrent plus d'étoiles, c'est qu'elles subissent l'action de trous noirs. Ils videraient leurs réservoirs de gaz en projetant au-dehors la matière, avec leurs puissants champs magnétiques, avant qu'elle n'ait franchi l'horizon des événements, qui délimite la zone de non-retour d'un trou noir. Mais cela reste une accusation sans preuve.

Au même moment se développe l'imagerie infrarouge, avec l'envoi dans l'espace d'instruments (notamment les télescopes spatiaux Iras puis ISO et Spitzer) sensibles à cette gamme de longueurs d'onde émise par la poussière et le gaz interstellaire. "Cela nous a donné accès au métabolisme des galaxies. Nous avons été capables de voi[...]

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