(NASA, ESA et J. Olmsted/STScI) Il est bien connu que les quasars sont les galaxies les plus lumineuses de l'univers, crachant des quantités insensées de rayonnement à travers l'espace comme leur supermassif trous noirs dévorent rapacement la matière d'un disque d'accrétion colossal.
Eh bien, ils sont devenus encore plus hardcore. Les astronomes ont découvert que les explosions de rayonnement émanant des quasars peuvent agir comme un tsunami lorsqu'elles se propagent à travers la galaxie environnante, poussant la matière vers l'extérieur à des vitesses proches de quelques pour cent de la vitesse de la lumière.
De telles explosions de rayonnement sont déjà connues pour déplacer les particules à une fraction de la vitesse de la lumière, mais ces nouvelles découvertes l'amènent à un autre niveau, avec certains des sauts de vitesse les plus rapides observés à ce jour.
De plus, alors qu'ils traversent la matière de leurs galaxies d'origine, ils étouffent la formation de nouvelles étoiles.
'Ces écoulements sont cruciaux pour la compréhension de la formation des galaxies', a déclaré l'astrophysicien Nahum Arav de Virginia Tech .
«Ils poussent des centaines de masses solaires de matière chaque année. La quantité d'énergie mécanique transportée par ces écoulements est jusqu'à plusieurs centaines de fois supérieure à la luminosité de toute la galaxie de la Voie lactée.
Le stade quasar de la vie d'une galaxie est généralement très tôt – une période d'activité intense qui dure jusqu'à quelques milliards d'années avant trou noir s'installe dans une vie adulte plus conventionnelle, après avoir consommé ou soufflé toute la matière environnante.
Nous savons que cette activité de trou noirgénère des vents puissantsqui soufflent dans l'espace environnant. Nous savons également que le gaz froid dans cet espace est la matière à partir de laquelle les étoiles se forment. On pense que lorsque le vent du trou noir le repousse, puisqu'il n'y a plus rien pour former des étoiles, la formation d'étoiles est éteinte.
Ceci est cohérent avec ce que nous avons observé dans les galaxies plus anciennes, qui sont beaucoup plus silencieuses que celles qui hébergent des quasars ; en fait, exactement comment la formation des étoiles est éteinte est une énigme que les astronomes tentent de résoudre depuis longtemps, car sans elle, l'univers serait probablement très différent de celui que nous voyons, avec des galaxies plus grosses et beaucoup plus d'étoiles.
C'est possible qu'il y ait plusieurs mécanismes cela peut expliquer ce casse-tête en cours.
'Les théoriciens et les observateurs savent depuis des décennies qu'il existe un processus physique qui arrête la formation d'étoiles dans les galaxies massives, mais la nature de ce processus est un mystère', a expliqué le cosmologiste Jeremiah Ostriker de l'Université de Columbia et de l'Université de Princeton.
'L'intégration des débits observés dans nos simulations résout ces problèmes en suspens dans l'évolution galactique.'
Arav et son équipe ont étudié les observations de Hubble de 13 quasars connus pour rechercher des écoulements. Lorsque ces tsunamis de quasars entrent en collision avec du gaz interstellaire, la collision génère une chaleur intense, dont l'énergie est émise sous forme de lumière à travers le spectre électromagnétique.
'Vous recevrez d'abord beaucoup de rayonnement dans les rayons X et les rayons gamma, puis il passera à la lumière visible et infrarouge', Arav a dit . 'Vous auriez un énorme spectacle de lumière, comme des arbres de Noël dans toute la galaxie.'
À partir de ces données, ils ont pu mesurer les trois sorties de quasars les plus énergétiques observées à ce jour, trouvées dans les galaxies quasars SDSS J1042+1646, SDSS J0755+2306 et 2MASS J1051+1247. Tous les trois étaient assez puissants pour produire le Évaluation requise pour l'extinction galactique.
Parmi ceux-ci, SDSS J1042 + 1646 était un record, présentant le débit sortant le plus rapidement accéléré. En trois ans, l'un de ses débits s'est accéléré de 70 millions de kilomètres à l'heure (43 millions de mph) à 74 millions de kilomètres à l'heure (46 millions de mph).
Cependant, cette recherche ne se contente pas de montrer comment les galaxies peuvent être éteintes. Cela pourrait également être une explication très claire de la raison pour laquelle la taille de la plupart des galaxies est en corrélation avec la taille de leur trou noir.
Si le trou noir souffle de la matière, cela ne limite pas seulement le nombre d'étoiles qui peuvent se former ; cela limite également le matériau dont il peut se nourrir, et donc sa taille.
'Les observations ultraviolettes de Hubble nous permettent de suivre toute la gamme de production d'énergie des quasars, du gaz plus froid au gaz extrêmement chaud et hautement ionisé dans les vents les plus massifs', a déclaré l'astronome Gerard Kriss de l'Institut des sciences du télescope spatial.
«Celles-ci n'étaient auparavant visibles qu'avec des observations aux rayons X beaucoup plus difficiles. Des sorties aussi puissantes peuvent donner de nouvelles informations sur le lien entre la croissance d'un trou noir supermassif central et le développement de l'ensemble de sa galaxie hôte.
La recherche a été publiée dans six articles dans La série de suppléments du journal astrophysique .