Pourquoi les plus grandes galaxies de l’Univers contiennent-elles beaucoup moins d’étoiles que ne le prévoient les modèles ? Une équipe de l’Université du Michigan apporte un élément de réponse net grâce au télescope spatial à rayons X XRISM : le trou noir supermassif tapi au cœur de la galaxie NGC 4151 souffle des vents assez puissants pour expulser le gaz dont naîtraient de nouvelles étoiles. Les travaux ont été présentés à la 248ᵉ réunion de la Société américaine d’astronomie (AAS), à Pasadena, et annoncés le 19 juin 2026.
Le mystère : des galaxies géantes en manque d’étoiles
Selon les modèles actuels, les galaxies les plus massives devraient renfermer davantage de matière stellaire qu’on n’en observe réellement. Ce déficit suggère qu’un mécanisme bride la fabrication d’étoiles. Restait à identifier lequel — et c’est là que les trous noirs entrent en scène.
XRISM, l’œil à rayons X qui change la donne
XRISM (X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission), piloté par l’agence japonaise JAXA avec la NASA et l’ESA, a été lancé en 2023 et a démarré ses observations scientifiques à l’automne 2024. Sa résolution en énergie est environ dix fois supérieure à celle de son prédécesseur, ce qui permet de disséquer l’environnement immédiat des trous noirs comme jamais auparavant. La doctorante Xin « Cindy » Xiang et le professeur Jon Miller ont braqué l’instrument sur NGC 4151, une galaxie brillante située à un peu plus de 50 millions d’années-lumière, dont le centre abrite un noyau actif : un trou noir supermassif qui dévore de la matière et alimente un disque d’accrétion lumineux.
Des vents lancés par le disque d’accrétion
En spiralant vers le trou noir, le gaz et la poussière forment un disque chauffé jusqu’à devenir un plasma extrêmement chaud, qui émet d’intenses rayons X. Ce même disque peut propulser de puissants flots de matière vers l’extérieur. Ces vents sont assez rapides pour éjecter de la matière hors du système — autrement dit, pour priver la galaxie d’une partie du gaz qui servirait à former des étoiles. Leur moteur serait un mécanisme dit magnéto-centrifuge, comparable à celui qui déclenche les éruptions solaires. [Plusieurs médias avancent des vitesses de l’ordre de 3 à 33 % de celle de la lumière ; ces chiffres ne figurent pas dans le communiqué de l’université et restent à confirmer dans l’article scientifique.]
Une « horloge » entre éclat de rayons X et bourrasque
Comme ces vents varient énormément dans le temps, l’équipe a cherché à repérer le moment précis où soufflent les plus rapides. En analysant des centaines de jours d’observations de NGC 4151, Xin Xiang s’est concentrée sur les sursauts de luminosité en rayons X et sur l’évolution du signal dans les heures suivantes. Elle a aussi mesuré si les rayons X étaient « durs » ou « mous » — l’équivalent d’une couleur en lumière visible — et a combiné ces données dans un nouvel indice, le « color intensity index », rebaptisé « cindicity ». Le résultat est surprenant : les vents les plus rapides n’apparaissent pas pendant les sursauts eux-mêmes, mais environ 10 000 secondes plus tard, soit un peu moins de trois heures. C’est la première fois qu’un lien temporel direct est établi entre l’activité en rayons X et les vents issus du disque d’accrétion.
Ce que cela change
En sachant quand ces vents se déclenchent, les astronomes disposent d’un nouvel outil pour traquer le même phénomène dans d’autres galaxies actives — et pour comprendre comment les trous noirs modèlent la croissance des galaxies, voire pourquoi les plus massives d’entre elles manquent autant d’étoiles.
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