Le nouvel observatoire emblématique de la NASA a repéré des composés surprenants autour des trous noirs supermassifs.
La Télescope spatial James Webb (JWST) a détecté des molécules carbonées appelées hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) au centre de trois actifs galaxies, où les scientifiques s’attendaient à ce que ces molécules ne puissent pas survivre. Curieusement, les observations suggèrent également que le rayonnement au voisinage du trous noirs supermassifs dans ces galaxies a modifié les propriétés globales des HAP, ce qui pourrait compliquer une technique clé utilisée par les astronomes pour évaluer étoile formation, et pourrait également affecter leur utilité en tant que blocs de construction biologiques.
Ismael García-Bernete, astrophysicien à l’Université d’Oxford au Royaume-Uni, a dirigé un groupe d’astronomes qui ont analysé les observations de trois galaxies actives recueillies par JWST. Instrument à infrarouge moyen (MIRI). Les trois galaxies sont NGC 6552, qui est à 370 millions d’années-lumière de la Terre dans la constellation Draco; NGC 7319, c’est l’une des cinq galaxies du célèbre Quintette de Stéphan quelque 311 millions d’années-lumière dans Pégase; et NGC 7469, qui se trouve également dans Pégase à une distance d’environ 200 millions d’années-lumière.
Galerie: Les premières photos du télescope spatial James Webb
Les HAP sont des molécules caractérisées par des anneaux d’atomes de carbone. Ces molécules sont très courantes dans le universtrouvé partout des galaxies lointaines à comètes dans notre propre système solaire. Leur ubiquité est ce qui en fait des éléments de construction potentiels utiles pour la vie, mais cela en fait également des traceurs importants pour la formation d’étoiles. Les HAP émettent fortement aux longueurs d’onde infrarouges détectables par MIRI lorsqu’ils sont éclairés par le rayonnement ultraviolet de la lumière des étoiles, donc généralement, là où les astronomes détectent les HAP de cette façon, ils peuvent être sûrs qu’il y a jeunes stars chaudes tout près d’ici.
L’objectif de García-Bernete était de déterminer si les émissions de HAP dans l’environnement dense et riche en ultraviolets au centre d’une galaxie active étaient les mêmes que les émissions de HAP dans les régions de formation d’étoiles plus calmes du bras en spirale de galaxies. Alors que des étoiles peuvent se former au cœur des galaxies actives, le processus de chute de gaz sur un trou noir supermassif peut également libérer des torrents de lumière ultraviolette qui font briller les HAP.
Les modèles précédents avaient prédit que le rayonnement violent autour du trou noir supermassif au cœur d’une galaxie active détruirait en fait toutes les molécules de PAH. Au lieu de cela, MIRI a découvert que les HAP étaient abondants dans les régions centrales des trois galaxies étudiées. Cependant, les observations ont montré que l’émission provenait de molécules de PAH plus grosses et électriquement neutres, indiquant que le rayonnement avait effectivement éradiqué les plus petits HAP chargés électriquement. Les plus grosses molécules de PAH ont peut-être survécu parce qu’elles étaient protégées par des nuages denses et enveloppants de gaz moléculaire, a spéculé l’équipe.
La perte des plus petits HAP chargés électriquement est un problème pour les astronomes qui utilisent ces composés pour suivre la formation d’étoiles, car les régions de formation d’étoiles sont généralement plus riches en HAP chargés électriquement. Mais si ceux-ci sont détruits dans le cœur des galaxies actives, les astronomes ne peuvent pas savoir où les étoiles pourraient se former.
“La prochaine étape consiste à analyser un plus grand échantillon de galaxies actives aux propriétés différentes”, a déclaré García-Bernete dans un déclaration. “Cela nous permettra de mieux comprendre comment les molécules de PAH survivent et quelles sont leurs propriétés spécifiques dans la région nucléaire [of galaxies]. Une telle connaissance est essentielle pour utiliser les HAP comme un outil précis pour caractériser la quantité de formation d’étoiles dans les galaxies et comment les galaxies évoluent au fil du temps.”
La recherche a été publiée le 30 septembre dans la revue Astronomie et astrophysique.
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