Comment les trous noirs supermassifs se nourrissent eux-mêmes

Les trous noirs supermassifs ont longtemps intrigué les astronomes avec leur capacité à maintenir leur immense appétit malgré des conditions apparemment inhospitalières. De nouvelles observations du télescope spatial James Webb ont offert un aperçu sans précédent de ce mystère, révélant des structures gazeuses complexes qui relient l'atmosphère chaude d'une galaxie au disque de gaz en rotation qui alimente son trou noir central. Ces résultats, publiés dans The Astrophysical Journal Letters, marquent une étape importante dans la compréhension de la façon dont ces géants cosmiques se maintiennent. La recherche s'est concentrée sur la galaxie elliptique NGC 4696, située au cœur de l'amas du Centaure, à environ 145 millions d'années-lumière.

À l'aide de l'instrument NIRSpec du JWST, une équipe internationale de chercheurs a passé près de huit heures à capturer des cartes à haute résolution du mouvement du gaz à l'intérieur de la galaxie. Les images obtenues montrent un réseau complexe de filaments, des courants de gaz minces et allongés, qui s'étendent des régions extérieures de la galaxie vers son noyau. Ces filaments semblent agir comme des conduits, canalisant le gaz froid dans un vaste disque tourbillonnant entourant le trou noir supermassif au centre de la galaxie.

Pendant des années, les scientifiques ont cru que les puissants jets émis par les noyaux galactiques actifs chaufferaient le gaz environnant, l'empêchant de s'effondrer dans le trou noir. Cependant, les dernières données suggèrent un mécanisme d'autorégulation.

L'étude a été menée par une équipe internationale dirigée par des chercheurs de l'Université de Montréal, avec des contributions significatives de l'Université d'État du Michigan. Megan Donahue, professeur à l'Université de Michigan, a souligné l'impact transformateur des capacités de JWST. "Les observations de JWST nous offrent des milliers de nouveaux faits et mesures", a-t-elle déclaré. "Ce processus, connu sous le nom de rétroaction, joue un rôle crucial dans la formation des galaxies.

Les champs magnétiques aident en outre à guider le gaz vers l'intérieur, assurant un flux régulier dans le disque d'accrétion. Une fois là-bas, le gaz continue de tomber dans le trou noir, soutenant sa croissance et son activité. Les implications de cette découverte vont au-delà de NGC 4696.

Les chercheurs espèrent déterminer si ce processus d'autorégulation est commun à différents environnements ou s'il existe des variations basées sur le type de galaxie ou la densité d'amas.