Le régime alimentaire d’une galaxie révélé par la lumière d’un quasar

Telle une gloutonne qui n’en finit pas de profiter d’un banquet intergalactique, cette galaxie, située à 11milliards d’années-lumière de chez nous, révèle ses habitudes alimentaires mises en lumière par un quasar.

Les astronomes ont toujours estimé que les galaxies se développent en récupérant de la matière de leur environnement, mais ce processus s’est avéré très difficile à observer directement. Le Very Large Telescope (VLT) de l’ESO a donc été utilisé pour étudier un alignement très rare entre une galaxie lointaine et un quasar, le centre extrêmement lumineux d’une galaxie alimentée par un trou noir supermassif, encore plus lointain. La lumière du quasar (QSO J2246-6015) traverse la matière autour de la galaxie qui est en premier plan avant d’atteindre la Terre, ce qui permet d’explorer en détail les propriétés des gaz et de donner la meilleure vue à ce jour d’une galaxie en train de se nourrir.

Image d’entête (clic pour agrandir) : une représentation artistique du quasar, l’objet brillant à gauche, illuminant le gaz se déplaçant du milieu interstellaire jusqu’au centre d’une galaxie “voisine”.

Ce type d’alignement est très rare et il a permis de faire des observations uniques et selon Nicolas Bouché de l’Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP) de Toulouse, en France, l’auteur principal du nouveau document de recherche (lien plus bas) :

Nous avons pu utiliser le Very Large Telescope de l’ESO pour scruter à la fois la galaxie elle-même et de son gaz environnant. Cela signifiait que nous pouvions aborder un problème important dans la formation des galaxies: comment les galaxies grandissent et nourrissent-elles la formation des étoiles.

Les galaxies épuisent rapidement leurs réserves de gaz, car elles créent de nouvelles étoiles et doivent donc, en quelque sorte, être réapprovisionnées en permanence avec du gaz pour continuer. Les astronomes soupçonnaient que la réponse à ce problème réside dans la collecte de gaz froid dans l’environnement par l’attraction gravitationnelle de la galaxie. Dans ce scénario, une galaxie entraîne gaz vers l’intérieur celui-ci l’entoure ensuite, avant de tomber à l’intérieur.

Bien des preuves d’un tel accroissement (accrétion) ont été observées dans les galaxies auparavant, mais le mouvement du gaz et ses autres propriétés n’avaient pas été pleinement explorés jusqu’à présent.

Les astronomes ont déjà trouvé des preuves de la présence de matière autour des galaxies dans l’Univers primordial, mais c’est la première fois qu’ils ont été en mesure de montrer clairement que la matière se déplace vers l’intérieur plutôt que vers l’extérieur, et aussi de déterminer la composition de ce nouveau combustible pour les futures générations d’étoiles. Et dans ce cas particulier, sans la lumière du quasar qui agit comme révélateur du gaz environnant la galaxie, celui-ci resterait indétectable.

Cette recherche a été présentée dans un article intitulé : Signatures of Cool Gas Fueling a Star-Forming Galaxy at Redshift 2.3 publiée le 5 juillet 2013 dans la revue Science. La recherche détaillée sur le site de l’ESO : Feeding Galaxy Caught in Distant Searchlight.