Quand un trou noir supermassif s’éteint : découverte des galaxies radio en déclin

Des astronomes ont mis au jour une population jusqu’alors inédite de « galaxies radio » présentant des « lobes radio » en déclin. Cette découverte éclaire le phénomène qui se produit lorsque les moteurs de trous noirs supermassifs, responsables de ces vastes éjections de plasma, s’arrêtent, enrichissant ainsi notre compréhension des cycles de vie des galaxies.

L’équipe de recherche a analysé 14 candidats pour des galaxies radio en déclin, identifiées dans une région du ciel observée intensément par le télescope XMM-Newton, dans le champ de structure à grande échelle XMM–LSS.

Les galaxies radio sont remarquablement brillantes dans les ondes radio et possèdent d’énormes lobes de gaz pouvant s’étendre sur des millions d’années-lumière. Les galaxies radio résiduelles représentent la phase finale de l’évolution des galaxies radio, à laquelle les jets issus des noyaux galactiques actifs, alimentés par des trous noirs supermassifs, se sont éteints. En conséquence, ces jets ne peuvent plus alimenter les vastes lobes radio, provoquant leur déclin progressif.

Les chercheurs ont utilisé le télescope MeerKAT, un réseau de 64 antennes situé dans la région désertique du Northern Cape en Afrique du Sud, ainsi que le Jansky Very Large Array et le réseau LOFAR (Low-Frequency Array). Cette combinaison d’observations a permis d’étudier comment les émissions radio des lobes de galaxies radio évoluent à me que les particules à l’intérieur « vieillissent » et perdent de l’énergie.

Cette analyse a permis de confirmer que 12 des 14 candidats sont effectivement des galaxies radio résiduelles, tandis que les deux autres demeurent actives. Une découverte marquante concerne l’âge de ces résidus, qui semblent avoir un déclin s’étendant de 8 à 42 millions d’années, avec un âge moyen de 12 millions d’années. Cet âge est inférieur à celui des résidus de galaxies radio précédemment mesurés, suggérant que les astronomes pourraient avoir négligé une population de résidus de courte durée.

De plus, les scientifiques ont observé que ces résidus se trouvent à divers stades évolutifs, certains ayant des jets qui viennent juste de s’éteindre, tandis que d’autres ont « désactivé » leurs jets depuis longtemps.

Ces nouvelles découvertes représentent une avancée significative dans la compréhension des cycles de vie des galaxies radio et du fonctionnement des trous noirs supermassifs en tant que moteurs alimentant les jets qui propulsent d’immenses lobes radio.

L’étude de l’équipe a été publiée le 14 juillet dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Source : Space.com