On pense que les galaxies comme notre Voie lactée sont essentiellement des «usines» qui utilisent la gravité pour former de nouvelles étoiles à partir d'hydrogène moléculaire. Cependant, malgré cela, des processus similaires dans des galaxies similaires se sont soudainement arrêtés et il est devenu difficile pour les astronomes d'expliquer pourquoi cela se produit.
“La Voie lactée transforme le gaz en étoiles à environ la masse moyenne du soleil chaque année”, a déclaré Gregory Rudnik, professeur de physique et d'astronomie à l'Université du Kansas. «La galaxie est remplie de gaz et nous recevons constamment du nouveau gaz de l'extérieur de la galaxie. Ce gaz entre dans la galaxie par gravité et forme des étoiles, et une partie du gaz s'échappe de la galaxie.Nous voyons de nombreuses galaxies qui ne forment pas d'étoiles. Pour une raison quelconque, ils n'ont pas beaucoup de gaz, ils ne peuvent donc pas créer de nouvelles étoiles. La question se pose: pourquoi? Pourquoi certaines galaxies ne fonctionnent-elles pas comme elles le devraient? Pourquoi ont-ils des étoiles, mais ils n'en créent plus de nouvelles?
La clé pour résoudre cette énigme peut être une nouvelle classe étrange de galaxies à environ 6 milliards d'années-lumière de la Terre. Ils subissent des processus actifs d'expulsion forcée de leur propre gaz. En approfondissant ce problème, Rudnik s'est associé à des scientifiques américains dans le cadre d'une nouvelle subvention de la National Science Foundation pour étudier ces galaxies et découvrir pourquoi certaines galaxies n'ont plus le gaz nécessaire pour former de nouvelles étoiles. Une partie du processus consiste à remettre en question les idées traditionnelles récentes sur la fin de la formation des étoiles.
“Une des façons dont les humains ont trouvé une explication pour de tels événements à ce jour est l'extraction explosive de gaz à travers le noyau galactique actif”, a déclaré Rudnik. «Chaque galaxie, y compris la nôtre, a un trou noir supermassif en son centre. Lorsque le gaz pénètre dans un trou noir, juste avant d'entrer dans le trou noir, il devient très chaud et l'énergie qu'il fournit peut en fait expulser le reste du gaz hors de la galaxie. Les gens aiment cette explication, car c'est un mécanisme qui nécessite suffisamment d'énergie pour expulser tout le gaz de la galaxie.
Cependant, en 2007, un groupe d'astronomes a découvert un ensemble de galaxies «à écoulement automatique», dans lesquelles la formation d'étoiles a été interrompue pour une raison inexplicable. Par la suite, Rudnik a rejoint cette équipe, qui a mené une étude à long terme de ces objets.
“ Au cours de nos recherches, nous avons réussi à trouver une galaxie à partir de laquelle le gaz éclate à une vitesse de milliers de kilomètres par seconde (plus de 3500 fois plus rapide qu'un avion à réaction), mais il n'y a absolument aucune preuve que du gaz entre dans un trou noir », a déclaré le chercheur. “La question est donc de savoir si ce processus de trou noir est nécessaire ou s'il existe d'autres moyens de le faire.”
Après avoir analysé les meilleures images de galaxies du télescope spatial Hubble, Rudnik et ses collaborateurs ont réalisé que le gaz pouvait être expulsé des galaxies par la lumière purement concentrée des étoiles dans les galaxies. Autrement dit, il n'y a absolument aucun besoin d'énergie supplémentaire du gaz tombant dans le trou noir.
La Voie lactée a toutes ses étoiles et gaz, s'étalant sur 100 000 années-lumière, ce qui signifie qu'il faut 100 000 ans de lumière pour voyager d'un côté à l'autre. Ces galaxies, aussi massives que la Voie lactée, ont l'air énormes et ont une concentration incroyablement élevée d'étoiles. L'idée que nous avons commencé à développer est que ces galaxies sont peut-être si compactes que toute la lumière des étoiles de toutes les étoiles de ces galaxies est coincée dans ce petit espace, qui est suffisamment intense à lui seul pour chasser le gaz des galaxies.
Pour résumer, Rudnik a déclaré que l'idée est que les étoiles émettent des particules lumineuses qui entreront en collision avec des particules de gaz et leur donneront un petit coup de pied. La somme de plusieurs de ces petites poussées est suffisante pour pousser tout le gaz hors de la galaxie à une vitesse incroyable.
