La poussière d'étoile, l'éclat d'étoile et les galaxies

D'après les modèles, les galaxies se forment lors de fusions hiérarchiques en un assemblage graduel de galaxies environnantes. L'interaction du gaz et de la poussière provoque une activité d'éclat d'étoiles. Cependant, des galaxies elliptiques massives de type précoce sont dépourvues de grandes quantités de poussière froide et de gaz et sont définies par leurs anciennes populations stellaires.

Des scientifiques de l'UE ont validé une solution proposée à ce problème séculaire avec un travail séminal dans le projet THE HIERARCHY PROBE («Galaxy evolution: solving the hierarchy problem with powerful AGN»). Ils ont exploité l'accès aux observations spatiales très récentes de l'observatoire spatial Herschel de l'UE à l'aide de techniques analytiques raffinées.

Les noyaux galactiques actifs (NGA) au centre des trous noirs super-massifs ou des noyaux de galaxies qui émettent de jets brefs à énergie très élevée de particules élémentaires. Ils étaient considérés comme les candidats les plus potentiels pour inhiber la formation stellaire mais il manquait un lien direct entre les NGA et la formation stellaire.

La poussière a été le meilleur indicateur de formation stellaire car elle absorbe la radiation des jeunes étoiles chaudes pour l'émettre à nouveau à des longueurs d'ondes infrarouges. Cependant, les NGA peuvent également réchauffer la poussière. Grâce à un traitement prioritaire et un accès de de 29 heures photométrie chez Herschel à des longueurs d'ondes couvrant la poussière de différents types et températures, l'équipe a fourni des preuves probantes associant les NGA au manque de formation d'étoiles.

Pour la première fois, des données ont permis la généralisation de la population globale des galaxies. Les scientifiques ont montré que les galaxies avec des NGA dont l'activité des jets domine leur spectre d'émission présentent des quantités relativement grandes de poussières comparées à celles sans activité de jets et où la formation d'étoiles est supprimée. Environ 15 % possèdent encore plus de poussière que les galaxies à formation d'étoile intense. Les modèles de poussière physique basés sur les spectres fourniront des modèles complets et fiables de distribution d'énergie spectrale empirique de NGA, et ce pour la première fois.

Les chercheurs ont fourni des preuves probantes reliant les NGA à forte activité des jets à la suppression de formation d'étoiles. Les travaux continus devraient sûrement profiter à de nombreuses autres équipes qui peuvent s'appuyer sur les fondements mis par THE HIERARCHY PROBE.