Un trou noir peut-il anéantir sa galaxie ? James Webb nous apporte la réponse !

Les trous noirs supermassifs peuvent littéralement tuer des galaxies, c'est en tout cas ce qu'ont confirmé des astronomes en étudiant la galaxie de Pablo, située dans l'Univers lointain.

Le trou noir supermassif situé au centre de la galaxie de Pablo a entraîné sa lente agonie au fil des millions d'années selon les astronomes
Le trou noir supermassif situé au centre de la galaxie de Pablo a entraîné sa lente agonie au fil des millions d'années selon les astronomes

Grâce aux observations du télescope James Webb combinées à celles du radiotélescope ALMA, des scientifiques ont pu comprendre comment un trou noir supermassif pouvait finir par « asphyxier » sa galaxie.

Une galaxie sans vie lointaine

La galaxie GS-10578, surnommée la galaxie de Pablo d'après l'astronome Pablo G. Pérez-Gonzalez qui l'a observée et caractérisée en détail à partir de 2024, est assez particulière. En effet, cette galaxie aussi grande que notre Voie Lactée est morte, c'est-à-dire qu'elle a cessé de produire des étoiles.

Si cette observation est déjà particulière, il est également important de noter que la mort de la galaxie de Pablo fut assez prématurée, celle-ci ayant cessé de produire des étoiles alors que l'Univers n'avait « que » 2 milliards d'années. Nous voyons effectivement GS-10578 telle qu'elle était seulement trois milliards d'années après le Big Bang, compte tenu de sa distance très lointaine.

Comme le déclare le Dr Franceso D'Eugenio, affilié à l'Instit Kavli de cosmologie, la galaxie ressemble aujourd'hui à un disque calme et tournant, ce qui veut dire qu'elle n'a pas subi une fusion majeure et perturbatrice avec une autre galaxie. Pourtant, elle a cessé de former des étoiles il y a environ 400 millions d'années selon les analyses des chercheurs.

Les chercheurs se sont donc demandés comment cette galaxie avait pu finir ainsi dans un Univers pourtant encore « adolescent », sans trouver de réponse plausible durant de longs mois. Toutefois, de nouvelles observations menées l'année dernière grâce au télescope James Webb et au radiotélescope ALMA vont permettre de résoudre ce paradoxe.

La faute à un trou noir supermassif

Les données de James Webb ont d'abord apporté un indice décisif sur la mort de la galaxie de Pablo. En effet, celles-ci ont révélé des vents puissants s'échappant du centre de la galaxie en question, atteignant des vitesses de l'ordre de 400 kilomètres par seconde. D'après ces mêmes données, tout indique que ces vents seraient causés par un trou noir supermassif se cachant au cœur de la galaxie.

Ces vents ne proviennent néanmoins pas vraiment du trou noir lui-même, qui est censé attirer la matière plutôt que de la repousser, mais plutôt de son disque d'accrétion. Avant de franchir l'horizon du trou noir, la matière tourne dans ce risque, s'échauffe à des températures extrêmes et libère ainsi une très importante quantité d'énergie sous forme de rayonnement, qui finit par exercer une pression suffisante pour accélérer une partie du gaz environnant et l'éjecter hors du centre de la galaxie, ce qui génère donc ces vents puissants.

Or, dans une galaxie saine, les étoiles naissent de l'effondrement de nuages de gaz froid, sauf que les vents créés par le trou noir expulsent ces gaz froids hors de la galaxie, ce qui a pu être confirmé grâce aux données du radiotélescope ALMA. Ainsi, les étoiles ne peuvent plus se former sans ces gaz, ce qui explique pourquoi la galaxie de Pablo meurt lentement mais sûrement malgré sa relative jeunesse.

Selon les scientifiques, le gaz serait expulsé à un rythme pouvant atteindre environ 60 masses solaires par an, ce qui veut dire que la galaxie aurait épuisé son stock en quelques dizaines à quelques centaines de millions d'années. Les chercheurs parlent ainsi d'une mort lente, « par mille coupures » qui a finalement transformé la galaxie de Pablo en galaxie fantôme.

Cette découverte explique donc pourquoi certaines galaxies massives dans l'Univers primitif semblent s'être éteintes relativement brusquement. La galaxie de Pablo est donc le premier témoin direct d'un trou noir prenant le contrôle de l'évolution de toute une galaxie, ce qui confirme un pilier majeur des modèles cosmologiques que nous n'avions pas encore pu observer aussi nettement.

À présent, le télescope James Webb s'efforcera de trouver d'autres cas similaires dans le cosmos, afin de savoir si le destin de la galaxie de Pablo est un cas isolé, ou une victime de plus de trous noirs supermassifs.

Référence de l'article :

Un trou noir peut réellement "tuer" sa galaxie, en voici la preuve par le James-Webb !, Les Numériques (14/01/2026), Brice Haziza