Cette galaxie a coupé les vivres à son trou noir et perdu 95 % de sa luminosité en 20 ans

Les trous noirs supermassifs sont censés évoluer sur des millénaires. Pourtant, une galaxie vient d’en affamer un en à peine vingt ans. Les astronomes n’avaient jamais observé un tel phénomène à cette vitesse.

Les trous noirs supermassifs figurent parmi les objets les plus extrêmes de l’Univers. Chaque grande galaxie en abrite un en son centre. Lorsqu’ils sont entourés de gaz et de poussière, ces géants forment un noyau galactique actif. Ces structures peuvent alors briller plus intensément que toutes les étoiles de leur galaxie hôte réunies. Les scientifiques pensaient jusqu’ici que les changements d’activité de ces noyaux s’étalaient sur des millénaires.

Une nouvelle étude publiée dans la revue Publications of the Astronomical Society of Japan remet cette certitude en question. Une équipe internationale a analysé vingt ans de données archivées sur la galaxie J0218−0036, à environ 10 milliards d’années-lumière. Ces travaux s’inscrivent dans un champ de recherche actif, après des découvertes montrant que des trous noirs géants peuvent étouffer la naissance d’étoiles dans des galaxies voisines. Les chercheurs ont repéré une chute de luminosité sans précédent dans la littérature scientifique.

La galaxie J0218−0036 a perdu 95 % de sa luminosité en 20 ans

La galaxie J0218−0036 a vu sa brillance s’effondrer de 95 % entre 2002 et 2018. Le débit de gaz alimentant le disque d’accrétion du trou noir central a chuté de 98 % en sept ans seulement. Pour confirmer ce résultat, l’équipe a croisé les données du Sloan Digital Sky Survey avec celles du télescope Subaru. Des observations complémentaires ont été menées avec le Gran Telescopio Canarias, l’observatoire W. M. Keck et un réseau de radiotélescopes. Les chercheurs ont aussi écarté l’hypothèse d’un nuage de gaz masquant la source. Une obstruction de ce type n’aurait pas produit des variations cohérentes sur toutes les longueurs d’onde étudiées.

Tomoki Morokuma, du Chiba Institute of Technology, dirige l’étude. Il souligne que ce niveau de variation n’avait jamais été documenté sur une échelle de temps aussi courte. Les modèles actuels prévoient que de tels changements prennent normalement plusieurs millénaires. Cette observation oblige la communauté scientifique à revoir ses théories sur les noyaux galactiques actifs. Un autre membre de l’équipe précise que cet objet servira de cas de référence pour de nouveaux modèles.

Les chercheurs espèrent identifier d’autres galaxies présentant ce comportement. Ils s’appuieront sur les relevés à grand champ de la caméra Hyper Suprime-Cam du télescope Subaru. Comprendre comment l’activité des trous noirs s’interrompt et redémarre pourrait changer la façon dont les astronomes modélisent l’évolution des galaxies.