Une douce brise voyageant à la vitesse de la lumière depuis le centre de la Teacup Galaxy est capable de faire bouillonner cette structure suggestive. La galaxie, connue pour sa forme particulière qui évoque l’un de ces contenants, se comporte également, métaphoriquement, comme le ferait une infusion. Leurs vents chauffent et remodèlent le gaz environnant en petites ou grandes bulles avec des conséquences encore inconnues sur la formation de leurs étoiles.
La galaxie de la tasse de thé est si brillante, malgré sa distance de -1,3 milliard d’années-lumière. Cependant, ce qui se cache à l’intérieur n’est pas aussi inoffensif que les lumières qui illuminent le ciel nocturne. En son centre se trouve un trou noir avec un noyau actif. Cela signifie que la matière de la galaxie tombe vers le trou noir en son centre, libérant d’énormes quantités d’énergie. Cette interaction violente est responsable de l’expulsion d’intenses jets d’énergie ou jets hors de la galaxie qui voyagent presque à la vitesse de la lumière.
Le résultat est la création de vents qui interagissent avec les gaz froids du quasar. Au fur et à mesure que l’éjecta se propage à travers la galaxie, il entre en collision avec les nuages et le gaz environnants et, dans certains cas, repousse ce matériau sous forme de vents. Ces vents peuvent radicalement changer le destin des galaxies, car en chauffant le gaz, ils empêchent la formation de nouvelles étoiles et stoppent la croissance galactique.
Mais cette galaxie a aussi une particularité, c’est que son activité n’est pas vue, comme les autres, par les ondes radio. Un quasar radio-silencieux situé à 1,3 milliard d’années-lumière, son surnom vient des bulles en expansion vues dans la lumière visible et la radio, dont l’une forme un renflement ressemblant à la poignée d’une tasse de thé. De plus, la région centrale (d’une taille d’environ 3 300 années-lumière) abrite un jeune jet de rayon compact légèrement incliné par rapport au disque de la galaxie.
Impacts plus importants
Mais même lorsque l’énergie qu’il dégage ressemble plus à une brise qu’à un vent, ses effets sont bien plus importants que ceux d’un jet plus puissant. « On pensait auparavant que les jets de faible puissance avaient un impact négligeable sur la galaxie, mais des travaux comme le nôtre montrent que, même pour les galaxies silencieuses, le jet redistribue et perturbe le gaz qui l’entoure, ce qui aura un impact associé sur la capacité de la galaxie à former de nouveaux étoiles« affirme Cristina Ramos Almeida, chercheuse à l’IAC et co-auteur de l’étude publiée dans la revue Astronomy & Astrophysics Letters.
Plus précisément, leurs observations ont montré que ce « jet compact » de faible puissance perturbait non seulement la distribution et la température du gaz environnant, mais aussi l’accélérait de manière inhabituelle.
L’équipe espérait détecter ces conditions extrêmes dans les régions impactées le long du jet, mais lorsqu’elle a analysé les observations, elle a constaté que ce gaz est turbulent et plus chaud dans la direction perpendiculaire à la direction de propagation du jet.
« Cela est dû à l’interaction de la bulle produite par le jet avec le gaz environnant, qu’il chauffe et disperse en se dilatant latéralement », explique Anelise Audibert, chercheuse à l’IAC et auteure principale de cet article. « Sur la base d’une comparaison avec des simulations informatiques, nous pensons que l’orientation entre le disque froid et le jet est un facteur crucial pour conduire efficacement ces vents de travers. »Ajouter.
molécules de carbone
Ces résultats scientifiques ont été obtenus grâce à des observations faites dans le désert chilien avec l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), l’équipe a réussi à capter la présence de gaz dense et froid dans la partie centrale de la galaxie Teacup. Ils ont notamment détecté l’émission de molécules de monoxyde de carbone qui ne peuvent exister que sous certaines conditions de densité et de température.
La prochaine étape pour le groupe de recherche IAC est d’observer un plus grand échantillon de quasars silencieux radio avec MEGARA, un instrument installé au Gran Telescopio de Canarias (GTC ou Grantecan).
Les observations faites par ces chercheurs de l’Instituto de Astrofísica de Canarias aideront à comprendre l’impact des jets sur le gaz le plus chaud et le plus ténu, et pour mesurer les changements dans la formation des étoiles provoqués par les vents. C’est l’un des objectifs du projet QSOFEED, développé par une équipe scientifique internationale dirigée par Cristina Ramos Almeida et dédiée à étudier comment les vents des trous noirs supermassifs affectent les galaxies qui les hébergent.