{"id":59309,"date":"2024-07-15T19:59:30","date_gmt":"2024-07-15T19:59:30","guid":{"rendered":"https:\/\/www.africa-press.net\/centrafricaine\/politique\/les-trous-noirs-sont-ils-des-tueurs-de-galaxies"},"modified":"2024-07-15T20:03:55","modified_gmt":"2024-07-15T20:03:55","slug":"les-trous-noirs-sont-ils-des-tueurs-de-galaxies","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.africa-press.net\/centrafricaine\/toutes-les-actualites\/les-trous-noirs-sont-ils-des-tueurs-de-galaxies","title":{"rendered":"Les trous noirs sont-ils des tueurs de galaxies ?"},"content":{"rendered":"

Africa-Press – CentrAfricaine. <\/strong><\/span>La plupart des galaxies posse\u0300dent en leur centre un trou noir gigantesque, dont la masse peut atteindre plusieurs millions voire plusieurs milliards de fois celle du Soleil. La Voie lacte\u0301e abrite ainsi Sgr A*, de 4,3 millions de masses solaires. M87*, niche\u0301 dans la galaxie du me\u0302me nom, atteint 6,5 milliards.<\/p>\n

De tels mastodontes, dont l’attraction est telle que rien ne peut s’e\u0301chapper d’eux, me\u0302me pas la lumie\u0300re, exercent force\u0301ment une influence sur leur environnement. Mais laquelle ? Cette question s’est impose\u0301e au fil du temps dans les recherches de David Elbaz, astrophysicien au CEA, a\u0300 Saclay (Essonne), dont l’ambition est de reconstituer l’histoire des galaxies, depuis leur naissance jusqu’a\u0300 leur mort. Eh oui ! les galaxies meurent aussi…<\/p>\n

Galaxies ste\u0301riles<\/b><\/p>\n

Tout commence au de\u0301but des anne\u0301es 1990. Le jeune chercheur e\u0301tudie les amas de galaxies dans le cadre de sa the\u0300se. \u00ab\u00a0En observant toutes ces galaxies constituant les amas, nous nous sommes aperc\u0327us qu’il existait une population de galaxies ste\u0301riles, se souvient-il. Elles semblaient s’e\u0302tre comme vide\u0301es de leurs entrailles, et ne formaient plus d’e\u0301toiles. \u00a0\u00bb Voila\u0300 donc a\u0300 quoi ressemble une galaxie \u00ab\u00a0morte\u00a0\u00bb.<\/p>\n

A\u0300 l’e\u0301poque, les coupables sont tout trouve\u0301s: si les galaxies n’engendrent plus d’e\u0301toiles, c’est qu’elles subissent l’action de trous noirs. Ils videraient leurs re\u0301servoirs de gaz en projetant au-dehors la matie\u0300re, avec leurs puissants champs magne\u0301tiques, avant qu’elle n’ait franchi l’horizon des e\u0301ve\u0301nements, qui de\u0301limite la zone de non-retour d’un trou noir. Mais cela reste une accusation sans preuve.<\/p>\n

Au me\u0302me moment se de\u0301veloppe l’imagerie infrarouge, avec l’envoi dans l’espace d’instruments (notamment les te\u0301lescopes spatiaux Iras puis ISO et Spitzer) sensibles a\u0300 cette gamme de longueurs d’onde e\u0301mise par la poussie\u0300re et le gaz interstellaire. \u00ab\u00a0Cela nous a donne\u0301 acce\u0300s au me\u0301tabolisme des galaxies. Nous avons e\u0301te\u0301 capables de voir ou\u0300 les e\u0301toiles se formaient, et a\u0300 quel rythme. C’est alors que je me suis spe\u0301cialise\u0301 dans la naissance et la fertilite\u0301 des galaxies. Nous avons de\u0301couvert qu’elles formaient des e\u0301toiles a\u0300 un rythme universel. Elles semblaient s’autore\u0301guler. Or, certaines posse\u0301daient des trous noirs actifs, d’autres non. C’est e\u0301trange: si les trous noirs devaient e\u0302tre le virus qui tue les galaxies, pourquoi certaines sont e\u0301pargne\u0301es et d’autres pas ? \u00a0\u00bb<\/p>\n

Les supercalculateurs au secours des astrophysiciens<\/b><\/p>\n

L’enque\u0302te de David Elbaz connai\u0302t un rebondissement avec l’interfe\u0301rome\u0300tre Alma, un radiote\u0301lescope ge\u0301ant inaugure\u0301 en 2011 dans le de\u0301sert de l’Atacama, au Chili. Alma scrute l’Univers dans le domaine des ondes radio, permettant pour la premie\u0300re fois l’observation des nuages de gaz mole\u0301culaire. Apre\u0300s la mesure du rythme de naissance des e\u0301toiles avec les satellites infrarouges, les ondes millime\u0301triques permettaient de de\u0301terminer l’espe\u0301rance de vie des galaxies en quantifiant leurs re\u0301servoirs de gaz. \u00ab\u00a0C’est l’instrument dont on re\u0302vait pour aller explorer encore plus loin le re\u0301servoir de gaz des galaxies, et quantifier combien d’astres celles-ci pouvaient former. Et la\u0300, nous avons fait une de\u0301couverte extraordinaire. Ces re\u0301servoirs leur permettaient de fabriquer des e\u0301toiles durant 600 millions d’anne\u0301es, pas davantage. Alors que l’Univers a 13,8 milliards d’anne\u0301es ! Le proble\u0300me n’e\u0301tait plus de savoir pourquoi les galaxies meurent, mais pluto\u0302t de comprendre comment elles peuvent survivre durant plusieurs milliards d’anne\u0301es. \u00a0\u00bb<\/p>\n

Le myste\u0300re de l’e\u0301volution des galaxies s’e\u0301paissit donc jusqu’a\u0300 ce que les supercalculateurs viennent au secours des astrophysiciens. \u00ab\u00a0Alma nous re\u0301ve\u0301lait le gaz invisible, mais les simulations nume\u0301riques allaient nous permettre de le mettre en mouvement. C’est ainsi que l’on s’est aperc\u0327u que l’essentiel du gaz environ 90 % destine\u0301 a\u0300 fabriquer des e\u0301toiles se trouve en re\u0301alite\u0301 hors des galaxies, dans des filaments de matie\u0300re qui les relient. Ils constituent ce que l’on appelle les baryons noirs. Il s’agit de matie\u0300re classique, donc d’atomes, invisible car froide et dilue\u0301e. Rien a\u0300 voir avec la matie\u0300re noire. Ces filaments sont la cle\u0301 pour comprendre comment les galaxies sont nourries, et pourquoi elles meurent. \u00a0\u00bb<\/p>\n

Et les trous noirs dans tout cela ? Pour David Elbaz, ils sont en quelque sorte l’arbre qui cache la fore\u0302t. \u00ab\u00a0On leur avait attribue\u0301 un peu vite le pouvoir de tuer les galaxies, mais la de\u0301couverte des filaments complexifie beaucoup l’affaire. S’ils ne sont pas responsables, alors cela signifie que nous sommes passe\u0301s a\u0300 co\u0302te\u0301 d’un e\u0301le\u0301ment essentiel de notre compre\u0301hension de l’e\u0301volution des galaxies. \u00a0\u00bb Mais a\u0300 nouveau, un instrument va changer la donne…<\/p>\n

Lance\u0301 en de\u0301cembre 2021, et actif depuis juillet 2022, le te\u0301lescope spatial James Webb (JWST) apporte d’ores et de\u0301ja\u0300 de nouvelles pie\u0300ces a\u0300 l’histoire des galaxies et des trous noirs. Parce qu’il observe dans l’infrarouge, il nous re\u0301ve\u0300le les toutes premie\u0300res galaxies de l’Univers. En effet, leur lumie\u0300re, en raison de l’expansion, est de\u0301cale\u0301e dans ce domaine du spectre e\u0301lectromagne\u0301tique car la dilatation de l’espace dilate les longueurs d’onde. \u00ab\u00a0Le JWST nous apprend que les premie\u0300res galaxies se sont forme\u0301es plus to\u0302t qu’on ne l’imaginait, environ 200 millions d’anne\u0301es seulement apre\u0300s le Big Bang. On de\u0301couvre qu’elles sont plus fertiles, et qu’elles posse\u0300dent des trous noirs supermassifs alors qu’elles viennent de nai\u0302tre. A\u0300 tel point que l’on se demande si les trous noirs ne seraient pas arrive\u0301s avant les galaxies. Autrement dit, ils pourraient en e\u0302tre les ge\u0301niteurs, ce qui constitue un renversement complet de ce que l’on imaginait lorsque j’ai entame\u0301 mes e\u0301tudes \u00ab\u00a0, de\u0301veloppe David Elbaz.<\/p>\n

En guise d’exemple, il cite une publication re\u0301cente, signe\u0301e notamment du cosmologiste anglais Joseph Silk, qui montre que lorsque l’Univers e\u0301tait tre\u0300s jeune et les galaxies tre\u0300s denses, l’activite\u0301 des trous noirs aurait pu provoquer des naissances d’e\u0301toiles par les jets d’e\u0301nergie qui s’en e\u0301chappent et collisionnent les nuages de gaz.<\/p>\n

L’espoir de saisir un trou noir en action<\/b><\/p>\n

\u00ab\u00a0En conclusion, l’e\u0301volution des galaxies, leur fertilite\u0301 initiale, le fait qu’elles meurent, n’est pas qu’une histoire de trous noirs, me\u0302me s’ils jouent un ro\u0302le, re\u0301sume David Elbaz. Mais ce ro\u0302le, nous ne le comprendrons que dans un contexte plus global, lorsque nous aurons un bilan plus complet du contenu de l’Univers. Parvenir a\u0300 cartographier les filaments serait l’une des de\u0301couvertes les plus excitantes a\u0300 venir.\u00a0\u00bb<\/p>\n

Un nouvel espoir est ne\u0301 avec l’instrument BlueMuse, qui sera installe\u0301 aux environs de 2030 sur le Very Large Telescope, au Chili. \u00ab\u00a0Il devrait e\u0302tre capable de de\u0301tecter une partie de ces filaments de gaz froid. Ne\u0301anmoins, nous n’avons pas la certitude que l’on parviendra un jour a\u0300 cartographier toute cette matie\u0300re cache\u0301e, nuance l’astrophysicien. De me\u0302me, pour e\u0302tre certain de l’action des trous noirs, il faudrait pouvoir la saisir en direct: les voir vider une galaxie lointaine de son gaz, ou engendrer des e\u0301toiles Cela parai\u0302t encore hors de porte\u0301e. \u00a0\u00bb<\/p>\n

L’histoire des galaxies, et le ro\u0302le de chacun de ses acteurs les gaz, les e\u0301toiles, les trous noirs reste encore bien incomple\u0300te \u00ab\u00a0Il faudra peut-e\u0302tre quelques de\u0301cennies pour l’e\u0301crire comple\u0300tement. Ou bien quelques mois, qui sait, si une observation change la donne Les de\u0301couvertes pre\u0301viennent rarement de leur arrive\u0301e ! \u00a0\u00bb<\/p>\n

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