De quelle manière les trous noirs affectent-ils les galaxies hôtes?
La plupart des galaxies qui datent du début de l'histoire de l'Univers ont des noyaux d'une intensité lumineuse très forte, alimentée par des trous noirs supermassifs. Ces derniers, appelés noyaux galactiques actifs (NGA), ont constitué le thème du projet HGAGN («Host galaxy effects on the observational properties and evolution of active galactic nuclei») financé par l'UE. Des chercheurs ont utilisé l'énorme quantité de lumière de l'ensemble du spectre électromagnétique, produite par la matière tombant dans les trous noirs, pour analyser un grand nombre de sources extragalactiques. Ils ont découvert des NGA «cachés», tellement dissimulés par la poussière qu'aucune lumière ultraviolette et visible ne pouvait filtrer et qui, pour cette raison, avaient jusqu'alors été ignorés. Le programme SEABASs a été développé afin d'analyser les observations de la mission XMM-Newton: les Sloan Digital Sky Survey (SDSS) et Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE). Cet outil logiciel décompose les émissions d'énergie dans une gamme étendue de longueurs d'onde, la distribution spectrale d'énergie (SED). S'appuyant sur les statistiques bayésiennes, SEABASs associe les observations sur les NGA à des profils stellaires synthétiques pour obtenir un ajustement de probabilité maximale aux données d'entrée. L'outil logiciel a été mis gracieusement à disposition de la communauté scientifique sur le site(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). Les résultats de SEABASs ont révélé une vaste gamme d'émissions dans les bandes de fréquence du domaine de l'infrarouge, du visible et des rayons X, démontrant ainsi les différents processus de formation des SED. Le rayonnement infrarouge, en particulier, n'est pas étranger à l'astronomie galactique. Les étoiles se forment dans des régions denses en poussière. La poussière absorbe la lumière stellaire et la rediffuse dans l'infrarouge. Les émissions dans l'infrarouge qui proviennent des NGA se font à différentes longueurs d'onde et présentent différentes températures caractéristiques. Les scientifiques du projet HGAGN se sont servis de ces différences pour étudier comment elles évoluaient les unes par rapport aux autres. Au cours des dernières décennies, il est devenu évident que les trous noirs évoluaient conjointement à leurs galaxies hôtes, mais il reste encore à élucider les détails de cette co-évolution. HGAGN a apporté de nouvelles preuves de cette co-évolution à un décalage vers le rouge supérieur à 1, mais pas à des distances plus courtes. Les nouvelles découvertes, publiées dans la revue Astronomy & Astrophysics, apportent un éclairage nouveau sur les mécanismes complexes au travers desquels les NGA interagissent avec leurs galaxies hôtes. Les prochaines observations de NGA à un décalage vers le rouge inférieur à 1 permettront probablement de mieux comprendre l'évolution des galaxies.