Il y a bien longtemps dans une galaxie lointaine...
Des astronomes ont observé un phénomène rare et spectaculaire qui remonte à plus de 11 milliards d'années: un quasar, noyau hyperactif d'une galaxie lointaine, émet un rayonnement si intense qu'il perturbe profondément une galaxie voisine, au point de bloquer la naissance de nouvelles étoiles.
Ce quasar, étudié par une équipe internationale incluant des chercheurs de l'Institut Ioffe à Saint-Pétersbourg et de l'Institut d'Astrophysique de Paris, se trouve dans un système de deux galaxies en train de fusionner. L'observation a été rendue possible grâce aux instruments du Very Large Telescope (VLT) et de l'observatoire radio ALMA, tous deux situés au Chili.
Les deux galaxies sont très proches l'une de l'autre, à quelques milliers d'années-lumière, et se rapprochent rapidement. L'une d'elles héberge un quasar: un trou noir géant entouré de gaz qui émet une énergie colossale. En se plaçant dans l'axe de ce "rayon cosmique", les chercheurs ont pu analyser les effets du rayonnement sur le gaz présent dans la galaxie voisine.
Ils ont découvert des poches de gaz très denses, beaucoup plus petites que ce que l'on observe habituellement dans ce type de galaxies. Ces nuages sont exposés à un rayonnement ultraviolet environ mille fois plus intense que celui de notre propre galaxie. Ce rayonnement détruit la majeure partie du gaz environnant, ne laissant que de minuscules zones suffisamment compactes pour y résister.
Mais ces zones sont trop petites pour permettre la formation d'étoiles. En d'autres termes, le quasar agit comme un "rayon de la mort", empêchant la galaxie voisine de produire de nouvelles étoiles en remodelant son gaz de manière radicale.
Le quasar J0125 apparait comme une source ponctuelle en optique. L'imagerie à haute résolution angulaire avec ALMA montre qu'il s'agit en fait de deux galaxies en train de fusionner, l'une d'elle (à droite) contenant contenant le quasar. La spectroscopie en absorption avec le Very Large Telescope permet d'étudier les caractéristiques du gaz traversé par la lumière du quasar.
© Pasquier Noterdaeme
Cette découverte permet de mieux comprendre comment les quasars peuvent influencer l'évolution des galaxies autour d'eux, en bloquant directement la formation stellaire dans leur voisinage immédiat. C'est la première fois qu'un tel phénomène est observé à une échelle aussi fine.