Lorsque les galaxies vieillissent, le processus de formation des étoiles s’arrête là. Mais pourquoi Il semble que les astronomes aient trouvé le coupable à la poursuite.
Nous savons actuellement que la plupart des galaxies ont des trous noirs supermassifs en leur centre. Certains phénomènes d'énergie se produisent chez ces monstres galactiques, en particulier lorsque quelque chose tombe dans leur disque d'accrétion et leur horizon d'événements. Souvent, l'énergie générée par le noyau actif de la galaxie (où se trouvent ces trous noirs) contrôle la formation d'étoiles de la galaxie dans son ensemble.
Dans une nouvelle étude publiée dans le magazine Monthly Notices de la Royal Astronomical Society, les chercheurs pensent avoir trouvé la raison pour laquelle les galaxies «désactivent» le processus de formation d'étoiles avec l'âge.
Voici une vue incroyablement détaillée du télescope Hubble de la galaxie spirale NGC 4921, située à l’arrière-plan d’objets similaires plus lointains. Le cadre comprend plus de 80 images individuelles ayant traversé les filtres jaune et infrarouge.
"Quand vous regardez dans le passé de l'histoire de l'univers, vous voyez comment les étoiles naissent dans les galaxies", déclare Tobias Brak de l'Université Johns Hopkins. "À un moment donné, le processus de formation d'étoiles s'arrête. La question est de savoir pourquoi. Nous pensons que les trous noirs actifs sont la cause principale de ce phénomène."
Marriage et ses collègues ont appliqué la méthode utilisée pour étudier de grandes amas de galaxies sur une seule galaxie. Ce faisant, ils ont découvert que les trous noirs supermassifs forment une «rétroaction radiofréquence» qui réchauffe les galaxies, empêchant ainsi les gaz interstellaires de se refroidir, de coller et de former de nouvelles étoiles. Les trous noirs massifs à un certain âge deviennent une sorte de «commutateur» et absorbent les structures qui forment des étoiles.
Cela fait partie du programme Hubble Border Fields, qui analyse la distribution de masse dans ces grappes géantes et utilise l’effet de lentille de la grappe pour approfondir l’univers.
En règle générale, l'effet Sunyaev-Zeldovich est utilisé pour étudier si le rayonnement de fond d'origine hyperfréquence cosmique (le «Big Bang echo») interagit avec des électrons dans des gaz interstellaires bloqués dans des amas de centaines de galaxies. Mais pour la première fois, cette méthode a été appliquée pour mesurer le milieu interstellaire dans une seule galaxie.
"L'effet Sunyaev-Zeldovich est généralement utilisé pour étudier les amas de centaines de galaxies, mais la galaxie que nous étudions ne contient qu'une ou deux structures", a déclaré Megan Graral, également de l'Université Johns Hopkins.
En utilisant cet effet, les chercheurs ont découvert que toutes les galaxies étudiées avaient la même valeur de «rétroaction radiofréquence» que les galaxies, qui manquaient de potentiel pour la formation d'étoiles. Il se trouve que ces galaxies sont de grandes galaxies elliptiques matures, dans lesquelles le gaz interstellaire chauffé est privé de la possibilité de se refroidir.
"Si le gaz reste chaud, il ne peut pas tomber en panne sous son propre poids. Si le gaz ne peut pas tomber en panne, les nouvelles étoiles ne se formeront pas", a ajouté Marriage.
Il s'agit d'un nouvel instantané détaillé de la galaxie spirale Messier 61 et de sa partie centrale. L'image a été pliée à partir des observations de 2003 et 2004 de la caméra HRC (canal à haute résolution) de Hubble, qui a été radiée. Son deuxième nom est NGC 4303. Il est situé à 100 000 années-lumière et ressemble à la taille de notre galaxie. Avec la Voie lactée, ils entrent dans le groupe galactique de la constellation de la Vierge, qui stocke jusqu’à 2000 galaxies spirales et elliptiques. La «rétroaction sur les fréquences radio» se produit lorsque quelque chose pénètre dans l'environnement entourant le trou noir. Bien que le trou noir absorbe inévitablement tout, une partie de cette masse, selon un mécanisme encore incompréhensible, sera accélérée à une vitesse relativiste et sortira des pôles du trou noir. Ce courant de plasma énergiquement puissant qui se déplace à une vitesse proche de la vitesse de la lumière génère de puissantes ondes radio qui chauffent les gaz dans l’ensemble de la galaxie.
Bien que les mécanismes sous-jacents à l'effet de «retour de fréquence radio» fassent l'objet de débats, le résultat est évident: les trous noirs agissent comme un élément chauffant sur la plaque, maintenant le gaz interstellaire chaud et arrêtant le processus de formation d'étoiles dans les anciennes galaxies.
