Une anomalie cosmique détectée dans une galaxie lointaine pourrait annoncer un avenir terrifiant pour la vie dans la Voie lactée.
Les astronomes ont détecté un trou noir supermassif éruptif produisant certains des jets les plus grands jamais observés émanant d’une galaxie ayant la même forme que la nôtre. La galaxie en question possède également beaucoup plus de matière noire que la Voie lactée, ce qui suggère un lien entre les trous noirs actifs et l’abondance de cette substance mystérieuse de l’univers.
Des jets géants
Les jets éruptifs provenant de la galaxie spirale massive 2MASX J23453268−0449256 (J2345-0449), qui est trois fois plus grande que la Voie lactée et située à 947 millions d’années-lumière, mesurent 6 millions d’années-lumière. Si le trou noir supermassif de J2345-0449, dont la masse est estimée équivalente à 1,4 milliard de soleils, peut érupter avec autant de violence, notre trou noir supermassif Sagittarius A* (Sgr A*) pourrait-il lui aussi exploser ? Et si oui, qu’est-ce que cela signifierait pour la vie dans la Voie lactée ?
Cette découverte est plus qu’une simple curiosité – elle nous oblige à repenser comment les galaxies évoluent et comment les trous noirs supermassifs se développent et façonnent leur environnement, a déclaré le chef d’équipe Joydeep Bagchi de l’université CHRIST à Bangalore.
Une menace pour la vie
La galaxie J2345-0449 possède également un énorme halo de gaz qui l’entoure. Dans de nombreuses galaxies, cette matière se refroidirait et se condenserait pour former de nouvelles étoiles. Cependant, dans J2345-0449, le trou noir central agit comme un four cosmique, chauffant ce halo de gaz et l’empêchant de créer de nouvelles étoiles.
Les rayons cosmiques, les rayons gamma et les rayons X, tous associés aux jets massifs émergents du trou noir de cette galaxie, menacent toute vie qui aurait pu apparaître dans J2345-0449. Nous devons donc nous demander si notre galaxie pourrait un jour connaître des phénomènes similaires à haute énergie et quelles seraient les conséquences graves pour la survie de la vie précieuse qui s’y trouve.
Les différences avec la Voie lactée
Il existe quelques différences majeures entre J2345-0449 et la Voie lactée, notamment le fait que notre galaxie soit un tiers de la taille de sa cousine éloignée. Les trous noirs au cœur des deux galaxies sont également différents. Alors que le trou noir supermassif de J2345-0449 est estimé entre 250 millions et 1,4 milliard de masses solaires, celui de Sgr A* est bien plus petit avec une masse d’environ 4,3 millions de soleils.
La raison de la turbulence du trou noir de J2345-0449 est qu’il se nourrit avidement du gaz et de la poussière abondants qui l’entourent dans un disque d’accrétion aplati. Le matériau que le trou noir ne dévore pas est canalisé vers les pôles de ce titan cosmique, d’où il est projeté à des vitesses proches de celle de la lumière sous forme de ces jets extraordinaires.
Sgr A* n’a pas actuellement de jets aussi puissants, car il ne se nourrit pas de beaucoup de matière. Cependant, cette situation pourrait changer rapidement si Sgr A* parvenait à attraper un nuage de gaz ou une étoile et à les dévorer. Une telle occurrence est appelée un événement de disruption marémotrice, et bien que nous ayons déjà observé de nombreux événements de ce type dans d’autres galaxies, nous n’en avons jamais vu un provenant de Sgr A*.
Les conséquences pour la Voie lactée
Si Sgr A* déchirait une étoile lors d’un événement de disruption marémotrice, le matériau de l’étoile tomberait autour de notre trou noir, formant un disque d’accrétion. Et cela entraînerait la production de jets astrophysiques.
L’impact de tels jets dépendrait de leur orientation, de leur force et de la quantité d’énergie qu’ils émettent. Si un jet de Sgr A*, situé à environ 27 000 années-lumière, était dirigé directement vers le système solaire, il serait capable de faire disparaître les atmosphères planétaires et d’endommager l’ADN de la vie sur Terre. Les radiations associées à ces jets pourraient augmenter les taux de mutation. Si la Terre devait être directement touchée par un tel jet, les particules à haute énergie qu’il contient pourraient dégrader notre couche d’ozone et entraîner une extinction de masse.
Même si un tel jet n’était pas dirigé vers la Terre, il pourrait néanmoins avoir des conséquences désastreuses pour la Voie lactée à plus grande échelle. Si un jet venait heurter le milieu interstellaire, le gaz et la poussière entre les étoiles de notre galaxie pourraient être chauffés et freiner la formation d’étoiles, comme c’est le cas dans J2345-0449.
Le lien avec la matière noire
Pendant leur étude de J2345-0449, l’équipe a également découvert que cette galaxie, trois fois plus grande que la Voie lactée, semble contenir dix fois plus de matière noire que notre galaxie.
La matière noire est essentiellement invisible car, contrairement à la matière ordinaire qui compose les étoiles, les planètes, les lunes, nos corps et tout ce que nous voyons autour de nous, elle n’interagit pas avec la lumière.
La matière noire interagit cependant avec la gravité, et cela est important pour J2345-0449. Cette galaxie lointaine et massive tourne si rapidement qu’elle nécessite une quantité énorme de matière noire pour maintenir sa structure et l’empêcher de se désagréger.
C’est la première fois que les astronomes établissent un lien entre la quantité de matière noire dans une galaxie, la structure de cette galaxie et l’activité de son trou noir central supermassif.
L’équipe pense qu’établir plus précisément cette connexion pourrait ouvrir une toute nouvelle frontière d’étude scientifique.
Conclusion
Comprendre ces galaxies rares pourrait fournir des indices essentiels sur les forces invisibles qui régissent l’univers – y compris la nature de la matière noire, le destin à long terme des galaxies et l’origine de la vie, a déclaré le membre de l’équipe Shankar Ray, également de l’université CHRIST à Bangalore.
En fin de compte, cette étude nous rapproche un peu plus de la compréhension des mystères du cosmos, nous rappelant que l’univers réserve encore des surprises au-delà de notre imagination.
L’étude de l’équipe a été publiée le jeudi 20 mars dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
