{"id":19745,"date":"2024-07-23T12:00:00","date_gmt":"2024-07-23T12:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.africa-press.net\/comores\/politique\/les-trous-noirs-sont-ils-des-tueurs-de-galaxies"},"modified":"2024-07-25T08:41:24","modified_gmt":"2024-07-25T08:41:24","slug":"les-trous-noirs-sont-ils-des-tueurs-de-galaxies","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.africa-press.net\/comores\/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 – Comores. <\/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\u2019attraction est telle que rien ne peut s\u2019e\u0301chapper d\u2019eux, me\u0302me pas la lumie\u0300re, exercent force\u0301ment une influence sur leur environnement. Mais laquelle ? Cette question s\u2019est impose\u0301e au fil du temps dans les recherches de David Elbaz, astrophysicien au CEA, a\u0300 Saclay (Essonne), dont l\u2019ambition est de reconstituer l\u2019histoire des galaxies, depuis leur naissance jusqu\u2019a\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. \u201cEn observant toutes ces galaxies constituant les amas, nous nous sommes aperc\u0327us qu\u2019il existait une population de galaxies ste\u0301riles, se souvient-il. Elles semblaient s\u2019e\u0302tre comme vide\u0301es de leurs entrailles, et ne formaient plus d\u2019e\u0301toiles. \u201d Voila\u0300 donc a\u0300 quoi ressemble une galaxie \u201cmorte\u201d.<\/p>\n

A\u0300 l\u2019e\u0301poque, les coupables sont tout trouve\u0301s: si les galaxies n\u2019engendrent plus d\u2019e\u0301toiles, c\u2019est qu\u2019elles subissent l\u2019action 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\u2019elle n\u2019ait franchi l\u2019horizon des e\u0301ve\u0301nements, qui de\u0301limite la zone de non-retour d\u2019un trou noir. Mais cela reste une accusation sans preuve.<\/p>\n

Au me\u0302me moment se de\u0301veloppe l\u2019imagerie infrarouge, avec l\u2019envoi dans l\u2019espace d\u2019instruments (notamment les te\u0301lescopes spatiaux Iras puis ISO et Spitzer) sensibles a\u0300 cette gamme de longueurs d\u2019onde e\u0301mise par la poussie\u0300re et le gaz interstellaire. \u201cCela 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\u2019est alors que je me suis spe\u0301cialise\u0301 dans la naissance et la fertilite\u0301 des galaxies. Nous avons de\u0301couvert qu\u2019elles formaient des e\u0301toiles a\u0300 un rythme universel. Elles semblaient s\u2019autore\u0301guler. Or, certaines posse\u0301daient des trous noirs actifs, d\u2019autres non. C\u2019est e\u0301trange: si les trous noirs devaient e\u0302tre le virus qui tue les galaxies, pourquoi certaines sont e\u0301pargne\u0301es et d\u2019autres pas ? \u201d<\/p>\n

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

L\u2019enque\u0302te de David Elbaz connai\u0302t un rebondissement avec l\u2019interfe\u0301rome\u0300tre Alma, un radiote\u0301lescope ge\u0301ant inaugure\u0301 en 2011 dans le de\u0301sert de l\u2019Atacama, au Chili. Alma scrute l\u2019Univers dans le domaine des ondes radio, permettant pour la premie\u0300re fois l\u2019observation 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\u2019espe\u0301rance de vie des galaxies en quantifiant leurs re\u0301servoirs de gaz. \u201cC\u2019est l\u2019instrument dont on re\u0302vait pour aller explorer encore plus loin le re\u0301servoir de gaz des galaxies, et quantifier combien d\u2019astres 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\u2019anne\u0301es, pas davantage. Alors que l\u2019Univers a 13,8 milliards d\u2019anne\u0301es ! Le proble\u0300me n\u2019e\u0301tait plus de savoir pourquoi les galaxies meurent, mais pluto\u0302t de comprendre comment elles peuvent survivre durant plusieurs milliards d\u2019anne\u0301es. \u201d<\/p>\n

Le myste\u0300re de l\u2019e\u0301volution des galaxies s\u2019e\u0301paissit donc jusqu\u2019a\u0300 ce que les supercalculateurs viennent au secours des astrophysiciens. \u201cAlma nous re\u0301ve\u0301lait le gaz invisible, mais les simulations nume\u0301riques allaient nous permettre de le mettre en mouvement. C\u2019est ainsi que l\u2019on s\u2019est aperc\u0327u que l\u2019essentiel 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\u2019on appelle les baryons noirs. Il s\u2019agit de matie\u0300re classique, donc d\u2019atomes, 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. \u201d<\/p>\n

Et les trous noirs dans tout cela ? Pour David Elbaz, ils sont en quelque sorte l\u2019arbre qui cache la fore\u0302t. \u201cOn leur avait attribue\u0301 un peu vite le pouvoir de tuer les galaxies, mais la de\u0301couverte des filaments complexifie beaucoup l\u2019affaire. S\u2019ils ne sont pas responsables, alors cela signifie que nous sommes passe\u0301s a\u0300 co\u0302te\u0301 d\u2019un e\u0301le\u0301ment essentiel de notre compre\u0301hension de l\u2019e\u0301volution des galaxies. \u201d 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\u2019ores et de\u0301ja\u0300 de nouvelles pie\u0300ces a\u0300 l\u2019histoire des galaxies et des trous noirs. Parce qu\u2019il observe dans l\u2019infrarouge, il nous re\u0301ve\u0300le les toutes premie\u0300res galaxies de l\u2019Univers. En effet, leur lumie\u0300re, en raison de l\u2019expansion, est de\u0301cale\u0301e dans ce domaine du spectre e\u0301lectromagne\u0301tique car la dilatation de l\u2019espace dilate les longueurs d\u2019onde. \u201cLe JWST nous apprend que les premie\u0300res galaxies se sont forme\u0301es plus to\u0302t qu\u2019on ne l\u2019imaginait, environ 200 millions d\u2019anne\u0301es seulement apre\u0300s le Big Bang. On de\u0301couvre qu\u2019elles sont plus fertiles, et qu\u2019elles posse\u0300dent des trous noirs supermassifs alors qu\u2019elles viennent de nai\u0302tre. A\u0300 tel point que l\u2019on 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\u2019on imaginait lorsque j\u2019ai entame\u0301 mes e\u0301tudes \u201c, de\u0301veloppe David Elbaz.<\/p>\n

En guise d\u2019exemple, il cite une publication re\u0301cente, signe\u0301e notamment du cosmologiste anglais Joseph Silk, qui montre que lorsque l\u2019Univers e\u0301tait tre\u0300s jeune et les galaxies tre\u0300s denses, l\u2019activite\u0301 des trous noirs aurait pu provoquer des naissances d\u2019e\u0301toiles par les jets d\u2019e\u0301nergie qui s\u2019en e\u0301chappent et collisionnent les nuages de gaz.<\/p>\n

L\u2019espoir de saisir un trou noir en action<\/b><\/p>\n

\u201cEn conclusion, l\u2019e\u0301volution des galaxies, leur fertilite\u0301 initiale, le fait qu\u2019elles meurent, n\u2019est pas qu\u2019une histoire de trous noirs, me\u0302me s\u2019ils 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\u2019Univers. Parvenir a\u0300 cartographier les filaments serait l\u2019une des de\u0301couvertes les plus excitantes a\u0300 venir.\u201d<\/p>\n

Un nouvel espoir est ne\u0301 avec l\u2019instrument BlueMuse, qui sera installe\u0301 aux environs de 2030 sur le Very Large Telescope, au Chili. \u201cIl devrait e\u0302tre capable de de\u0301tecter une partie de ces filaments de gaz froid. Ne\u0301anmoins, nous n\u2019avons pas la certitude que l\u2019on parviendra un jour a\u0300 cartographier toute cette matie\u0300re cache\u0301e, nuance l\u2019astrophysicien. De me\u0302me, pour e\u0302tre certain de l\u2019action 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. \u201d<\/p>\n

L\u2019histoire des galaxies, et le ro\u0302le de chacun de ses acteurs les gaz, les e\u0301toiles, les trous noirs reste encore bien incomple\u0300te \u201cIl faudra peut-e\u0302tre quelques de\u0301cennies pour l\u2019e\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 ! \u201d<\/p>\n

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