Les galaxies de type I et II sont très différentes à cause de leurs trous noirs

On pensait que les galaxies actives de type I et II étaient les mêmes et que la différence provenait simplement de l’angle d’observation depuis la Terre. Désormais, une recherche suggère que ces 2 galaxies sont en réalité très différentes, notamment à cause de leurs trous noirs supermassifs.


On pensait que les galaxies actives de type I et II étaient les mêmes et que la différence provenait simplement de l'angle d'observation depuis la Terre. Désormais, une recherche suggère que ces 2 galaxies sont en réalité très différentes, notamment à cause de leurs trous noirs supermassifs.

Pendant des décennies, les astronomes ont essayé de déterminer pourquoi 2 des types de galaxies actives les plus fréquentes, connues sous le nom de galaxies de type I et de type II, semblent différentes lorsqu’elles sont observées depuis la Terre. Même si les 2 types de galaxies hébergent des trous noirs supermassifs connus sous le nom de noyaux galactiques actifs, qui absorbent activement la matière et émettent des quantités massives de rayonnement, les galaxies de type I apparaissent plus brillantes pour les astronomes.

Une nouvelle recherche d’une équipe internationale d’astronomes, avec des contributions de l’Université du Maryland, propose une modification majeure à une hypothèse populaire appelée modèle unifié. Selon ce modèle, les noyaux actifs des galaxies de type I et de type II ont la même structure fondamentale et le même profil énergétique, mais ils semblent différents parce que les galaxies pointent vers la Terre à différents angles. Plus précisément, les galaxies de type II sont inclinées de telle sorte qu’elles sont obscurcies par leurs propres anneaux de poussière et les galaxies de type I sont plus brillantes par comparaison.

Les nouveaux résultats, publiés dans la revue Nature, suggèrent que les galaxies de type I et de type II n’apparaissent pas simplement, mais qu’elles sont très différentes sur le plan structurel et énergétique. Le principal facteur qui distingue les galaxies de type I et de type II est la capacité de leurs trous noirs centraux à consommer la matière et à émettre de l’énergie selon les chercheurs.

Le modèle unifié était dominant pendant des années. Mais cette idée n’explique pas complètement les différences observées dans les empreintes spectrales des galaxies et de nombreux chercheurs ont cherché un paramètre supplémentaire qui comble les lacunes selon Richard Mushotzky, professeur d’ à UMD et co-auteur de l’étude. Notre nouvelle analyse des données de rayons X du Swift Burst Alert Telescope de la NASA suggère que les galaxies de type I sont beaucoup plus efficaces pour émettre de l’énergie.

Pour mener l’étude, Mushotzky et ses collègues ont réexaminé les données de 836 galaxies actives détectées par le Swift Burst Alert Telescope de la NASA qui émettent fortement des rayons X de haute énergie qui sont les mêmes rayons X qu’on utilise pour visualiser le squelette humain.

Pour mesurer la masse et le taux de croissance des noyaux actifs de ces galaxies, à savoir les trous noirs supermassifs dans leurs centres, les chercheurs ont utilisé des données provenant de 12 télescopes terrestres différents répartis dans le monde entier pour compléter les données du satellite Swift.

Ce projet a commencé en 2009, dans le cadre de mon travail de doctorat à l’UMD et il a connu une croissance radicale avec l’aide de plus de 40 chercheurs à travers le monde selon Michael Koss d’Eureka Scientific et co-auteur du document. En comparant les différences dans les spectres de rayons X entre les galaxies de type I et de type II, les chercheurs ont conclu que, peu importe la façon dont la fait face à la Terre, les trous noirs centraux dans les galaxies de type I consomment de la matière et émettent de l’énergie beaucoup plus rapidement que les trous noirs au centre des galaxies de type II.

Nos résultats suggèrent que cela concerne la quantité de poussière qui se trouve près du central selon Mushotzky. Les galaxies de type II ont beaucoup plus de poussière près du trou noir et cette poussière pousse contre le gaz lorsqu’il pénètre dans le trou noir.

Pendant des décennies, les astronomes ont préférentiellement étudié les galaxies de type II, notamment parce que les noyaux actifs des galaxies de type I sont très brillants ce qui augmente la difficulté d’observer les étoiles et les nuages de gaz qui constituent le reste de la galaxie. Étant donné que le modèle unifié a suggéré que toutes les galaxies actives étaient fondamentalement les mêmes, les astronomes ont concentré leurs efforts sur les galaxies qui hébergent les noyaux actifs de type II, car ils sont plus faciles à observer.

Mais désormais et parce que nos résultats suggèrent que les deux types de galaxies sont en effet fondamentalement différents, il est probable que de nombreux chercheurs réévaluent leurs données selon Mushotzky. En comprenant les différences entre les galaxies qui accueillent les noyaux actifs de Type I et de Type II, ces travaux nous aideront à mieux comprendre comment les trous noirs supermassifs influent sur l’évolution de leurs galaxies hôtes.

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Jacqueline Charpentier

Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

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