Les trous noirs, chauffeurs des galaxies

Original: "Energy deposited by black holes in the hot X-ray gas of elliptical galaxies, groups and clusters"
· A. Cattaneo, S. Ettori
arXiv:2609.01407v1 · 2026-09-01 · CC BY 4.0 · 1 min
Les trous noirs ne transmettent au gaz que 1 à 3 % de leur énergie, mais cela suffit à stopper la formation d'étoiles.

Au centre de presque chaque grande galaxie se trouve un trou noir supermassif. Il éjecte des jets de gaz qui chauffent tout autour. Les scientifiques voulaient savoir quelle quantité d'énergie ces jets transmettent au gaz. Pour cela, ils ont comparé les observations réelles avec des modèles informatiques où il n'y a pas de trous noirs.

Il s'avère que les trous noirs ne transmettent au gaz que 1 à 3 % de leur énergie. C'est très peu, mais cela suffit pour que le gaz reste chaud et ne se contracte pas. En effet, si le gaz se refroidit, il commence à se condenser et à se transformer en nouvelles étoiles. Or, les trous noirs empêchent cela.

L'entropie est une mesure du désordre. Un gaz chaud et raréfié a une entropie élevée, tandis qu'un gaz froid et dense a une entropie faible. Les trous noirs augmentent l'entropie du gaz en l'empêchant de se contracter.

Désormais, les scientifiques peuvent utiliser ces chiffres dans leurs modèles pour prédire plus précisément comment les galaxies se développent.

Dans l'amas Abell 85, le trou noir central a une masse de 4×$10^{10}$ masses solaires, ce qui en fait l'un des trous noirs les plus massifs confirmés dynamiquement. Si toute son énergie de masse était convertie en chaleur, elle suffirait à chauffer tout le gaz de l'amas à des températures incroyables.

Dans le roman « Hyperion » de Dan Simmons, le Techno-Cœur utilise l'énergie des trous noirs à ses propres fins. Ici, les trous noirs agissent comme des régulateurs naturels de chaleur, empêchant le refroidissement incontrôlé des galaxies.

Scientifiques
Jacob BekensteinStephen HawkingBernhard RiemannJoseph WeberKarl SchwarzschildKip Thorne
Notions
gaz chaud thermodynamique des trous noirs mécanisme d'autorégulation couronne de trou noir enthalpie capacité thermique chauffage du plasma gaz froid joule par kelvin gravité de surface galaxie active noyau galactique actif entropie de Bekenstein–Hawking milieu intraamas masse solaire atmosphères de Jupiter chauds noyau composition du halo galactique déficit de masse de réaction nucléaire galaxie hôte