Des astronomes ont détecté un vent ultrarapide provenant du trou noir supermassif au centre de KUG 1208+386, une galaxie proche qui a cessé de former des étoiles il y a environ neuf milliards d'années. L'Institut des sciences de l'espace en Espagne a annoncé mardi cette découverte, publiée dans Astronomy & Astrophysics, et la présente comme la première détection d'un tel flux dans une galaxie quiescente. Le vent se déplace à près de 7 % de la vitesse de la lumière, soit environ 21 000 kilomètres par seconde.
Les flux ultrarapides sont des vents fortement ionisés lancés près des trous noirs lorsque ceux-ci absorbent la matière environnante. Les astronomes les observent généralement dans des galaxies riches en gaz, qui produisent encore des étoiles ou commencent seulement à interrompre cette activité. Le nouveau résultat contredit ce schéma, car KUG 1208+386 demeure quiescente depuis des milliards d'années, alors que son noyau abrite toujours un trou noir actif entouré d'une matière dense.
L'équipe internationale a combiné des observations anciennes en rayons X réalisées par l'observatoire XMM-Newton de l'Agence spatiale européenne en 2009 et par le télescope NuSTAR de la NASA en 2019 avec des spectres optiques enregistrés en 2022 par le Dark Energy Spectroscopic Instrument. Les chercheurs ont repéré le vent rapide grâce à son empreinte dans le spectre X et ont utilisé les données optiques pour étudier la formation stellaire ainsi qu'un flux beaucoup plus faible à l'échelle de la galaxie.
Selon l'étude, le vent nucléaire transporte une puissance cinétique estimée entre 0,8 et 6,5 fois 10 puissance 43 ergs par seconde. Cela représente environ 1 % à 8 % de la luminosité d'Eddington du trou noir et dépasse largement les quelque 10 puissance 40 ergs par seconde du flux ionisé galactique. L'équipe a également constaté qu'un gaz épais masque le trou noir dans l'axe d'observation et qu'une matière encore plus dense entoure son noyau.
Ces observations appuient l'hypothèse d'une rétroaction d'entretien alimentée par le vent. Au lieu d'avoir provoqué l'arrêt initial de la galaxie, des vents intermittents issus du trou noir encore nourri pourraient empêcher le gaz de refroidir suffisamment pour relancer la naissance d'étoiles. Ce mécanisme compléterait les jets radio souvent invoqués pour expliquer la dormance durable des vieilles galaxies et indiquerait que l'environnement immédiat du trou noir compte davantage que la réserve globale de gaz.
Les scientifiques soulignent qu'une seule galaxie ne permet pas d'établir la fréquence du phénomène. Ils chercheront désormais des flux comparables dans un échantillon plus vaste de galaxies quiescentes afin de déterminer si KUG 1208+386 constitue une exception. Ces comparaisons devront préciser les conditions nucléaires nécessaires, l'influence de la galaxie hôte et le rôle réel de ces vents dans le maintien de l'inactivité pendant des milliards d'années.
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