“ La question de "la poule et de l’œuf", qui de la galaxie ou de son trou noir était là le premier, est un des sujets de l’astrophysique contemporaine les plus débattus” déclare David Elbaz, premier auteur de l’article scientifique présentant ce résultat.
“Notre étude suggère que les trous noirs super-massifs peuvent déclencher la formation d’étoiles, “ construisant ainsi leur propre galaxie hôte”. Ce lien pourrait aussi permettre d’expliquer pourquoi le galaxies hébergeant les plus grands trous noirs ont plus d’étoiles”.
Pour obtenir une conclusion aussi extraordinaire, l’équipe d’astronomes a mené une importante campagne d’observation sur un curieux objet : le très proche quasar HE0450-2958 (voir le communiqué ESO PR 23/05 sur une précédente étude de cet objet), qui est le seul trou noir pour lequel les astronomes n’ont pas détecté de galaxie hôte. HE0450-2958 est situé à quelques 5 milliards d’années-lumière de la Terre. Jusqu’à maintenant, les astronomes supposaient que la galaxie hôte de ce quasar était cachée derrière une grande quantité de poussière. Aussi, les astronomes l’ont observé dans l’infrarouge moyen avec un instrument du très grand télescope (le VLT) de l’ESO. A ces longueurs d’onde, les nuages de poussière brillent vivement et sont facilement détectables. “En observant à ces longueurs d’onde nous aurions pu détecter la poussière supposée cacher la galaxie hôte”, déclare Knud Jahnke, le responsable du programme d’observation réalisé au VLT. “Toutefois, nous n’en avons pas trouvé. A la place, nous avons découvert qu’une galaxie, apparemment sans aucun rapport, dans le voisinage immédiat du quasar, produisait des étoiles à un rythme effréné. ”
Ces observations nous ont offert un nouveau regard surprenant sur ce système. Alors qu’aucune trace d’étoiles n’apparaît autour du trou noir, sa galaxie voisine est très riche en lumineuses et très jeunes étoiles. Elle forme des étoiles à un taux équivalent à environ 350 soleils par an, cent fois plus que dans les galaxies typiques de l’Univers local.
De précédentes observations avaient montré que cette galaxie se faisait en fait tirer dessus : le quasar est en train de déverser un jet de particules de très haute énergie sur la galaxie, accompagné par un flot de gaz très rapide. L’injection de matière et d’énergie dans la galaxie indique que le quasar lui-même doit provoquer la formation d’étoiles et ainsi créer sa propre galaxie hôte. Dans un tel scénario, les galaxies auraient évolué à partir de nuages de gaz frappés par les jets d’énergie émergeant des quasars. “Ces deux objets vont fatalement fusionner dans le futur : le quasar se déplace à une vitesse de seulement quelques dizaines de milliers de kilomètres par heure par rapport à la galaxie et ils sont éloignés d’à peine 22 000 années-lumière.” précise David Elbaz.
“Bien que le quasar soit encore « nu », il finira par être « vêtu » quant il fusionnera avec sa galaxie riche en étoiles. Il résidera finalement à l’intérieur d’une galaxie comme tous les autres quasars. ” De ce fait, cette équipe a identifié les jets des trous noirs comme des moteurs possibles de la formation des galaxies et pourraient également être le lien longtemps recherché expliquant pourquoi la masse des trous noirs est plus importante dans les galaxies contenant plus d’étoiles.