Une étude, dont les résultats intitulés «Evidence of runaway gas cooling in the absence of supermassive black hole feedback at the epoch of cluster formation» sont publiés dans la revue The Astrophysical Journal Letters et disponibles en pdf, apporte une preuve que les trous noirs supermassifs jouent un rôle fondamental dans la régulation de la formation des étoiles, grâce à un amas de galaxies, immatriculé SpARCS1049 (ou SpARCS104922.6+564032.5 pour être complet), dont les galaxies forment des étoiles de manière frénétique, alors que le trou noir supermassif central manque de carburant.

Relevons tout d'abord que «les amas de galaxies sont les plus grandes structures connues de notre Univers» («composés de centaines, voire de milliers de galaxies, maintenues par la gravité et envahies par un gaz chaud qui émet des rayons X») pour lesquelles «les trous noirs supermassifs qui se trouvent au cœur de leur galaxie centrale sont de véritables sources d'énergie».

Dans ce contexte, «grâce notamment à des données fournies par l'observatoire de rayons X Chandra (NASA)», l'étude ici présentée met en évidence ce qui se passe lorsque ces trous noirs deviennent inactifs. En effet, normalement, au cœur des amas de galaxies, l'activité d'un trou noir supermassif empêche généralement le gaz chaud qui s'y trouve «de refroidir et de former des étoiles en nombre», comme c'est le cas «dans de nombreux amas relativement proches de notre Terre».

Pour sa part, l'amas SpARCS1049, «situé à quelque 9,9 milliards d'années-lumière de notre Terre, dans la constellation de la Grande Ourse», avait montré, il y a un an, «aux télescopes spatiaux Hubble et Spitzer, qu'il forme des étoiles à une vitesse étonnante». Cette vitesse d'environ 900 par an est 300 fois plus rapide que celle de notre galaxie, «le tout se jouant à environ 80.000 années-lumière du centre de l'amas, en dehors des galaxies qui le forment».

Cette étude en donne la raison: «SpARCS1049 ne présente aucun signe d'une activité d'un trou noir supermassif dans sa galaxie centrale», puisqu'il «n'existe aucune preuve d'un jet de matière s'échappant d'un trou noir à des longueurs d'onde radio ou d'une source de rayons X indiquant que la matière a été chauffée en tombant vers un trou noir». Autrement dit, «le tour noir supermassif de SpARCS1049 semble ne plus être actif». De ce fait, le gaz chaud «qui entoure les galaxies a pu refroidir suffisamment pour que des étoiles commencent à se former de manière presque frénétique».