Un trou noir monstre a peut-être tué le pouvoir de formation d'étoiles de toute une galaxie

De nouvelles observations du télescope spatial James Webb montrent que la galaxie GS-9209, après des millions d'années de productivité, a été soudainement « éteinte » par des forces mystérieuses. Un télescope a découvert la plus ancienne galaxie connue qui a soudainement et mystérieusement arrêté la formation d'étoiles, et les scientifiques pensent que le trou noir massif en son centre pourrait être à blâmer.

La galaxie, appelée GS-9209, a formé la plupart de ses étoiles lors d'une explosion d'activité hyperactive entre 600 millions et 800 millions d'années après le Big Bang. Puis, il y a plus de 12,5 milliards d'années, il s'est soudainement arrêté. Les chercheurs ont publié la découverte du télescope spatial James Webb le 26 janvier, il n'a donc pas encore fait l'objet d'un examen par les pairs.

"Ce qui est particulièrement surprenant, c'est la rapidité avec laquelle cette galaxie a arrêté la formation d'étoiles après le Big Bang. Dans l'Univers local, la plupart des galaxies massives ont cessé d'exister à la suite d'un processus lent qui, selon nous, a pris des milliards d'années", a déclaré Adam Carnall, auteur principal de l'étude, astrophysicien à l'Observatoire royal d'Édimbourg, en Écosse, à Live Science dans une interview. .

Les scientifiques ont remarqué le GS-9209 pour la première fois au début des années 2000. Au cours des cinq dernières années, les astronomes ont utilisé des télescopes au sol pour étudier différentes longueurs d'onde de la lumière émise par la galaxie, la marquant comme une galaxie potentiellement éteinte. Mais les ondes infrarouges nécessaires pour mesurer la distance de la galaxie sont atténuées par l'atmosphère terrestre, les scientifiques avaient donc besoin d'un télescope spatial très puissant pour étudier son âge.

Il s'agit du télescope spatial James Webb (JWST). L'observatoire spatial de 10 milliards de dollars a été conçu pour lire les chapitres les plus anciens de l'histoire de l'univers dans les plus faibles aperçus de lumière capturés par les capteurs infrarouges du télescope, après qu'ils se sont étirés après des milliards d'années de voyage à travers l'expansion de l'espace et du temps. L'étude de JWST sur GS-9209 a révélé que la galaxie lointaine est née 600 millions d'années après le Big Bang dans une explosion massive de formation d'étoiles. En 200 millions d'années cosmiquement brèves, la galaxie a produit suffisamment d'étoiles chaudes pour égaler la Voie lactée actuelle avec une masse de 40 milliards de masses solaires. Puis, 800 millions d'années après le Big Bang, l'ancienne galaxie s'est soudainement tue.

« Typiquement, les galaxies que nous voyons aujourd'hui avaient accès à cinq fois plus de gaz ou plus qu'elles ne formaient d'étoiles. Ce résultat et plusieurs autres commencent à indiquer que le rapport était un peu plus élevé dans l'univers primitif", a déclaré Carnall.

Après cette explosion d'activité, les chercheurs pensent que le GS-9209 a été soudainement arrêté par le trou noir supermassif qui se cache en son cœur. Ces trous noirs naissent de l'effondrement d'étoiles géantes et grossissent en absorbant en permanence gaz, poussières, étoiles et autres trous noirs. Le trou noir au centre de GS-9209 est probablement devenu suffisamment grand pour devenir un quasar. Les quasars sont des trous noirs géants contenant d'énormes quantités de matière qui chauffent suffisamment pour expulser des nuages ​​​​de gaz dans des éclats de lumière mille milliards de fois plus brillants que les étoiles les plus brillantes.

"Si vous avez un trou noir massif et que de la matière tombe dedans, cela provoque l'émission de beaucoup d'énergie à partir de ce bloc", explique Carnall. "C'est essentiellement le seul processus qui, selon nous, est capable d'injecter suffisamment d'énergie dans le gaz d'une galaxie en un court laps de temps pour soit le chauffer afin qu'il ne s'effondre pas et ne forme plus d'étoiles, soit pour purger complètement le galaxie de gaz stellaire. ".

Maintenant qu'ils ont fait leurs premières observations de GS-9209, les chercheurs prévoient d'étudier la galaxie plus en détail avec l'Extremely Large Telescope (ELT) de l'Observatoire européen austral, dont les premières observations sont prévues en 2028.

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