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Depuis toujours, les trous noirs, perçus comme les objets les plus captivants de l'univers, ont suscité notre fascination. Récemment, une nouvelle découverte a radicalement transformé notre perception d'eux.
L'avènement de l'intelligence artificielle a marqué une révolution sans précédent dans de nombreux domaines, de la médecine à l'automobile. Cependant, l'IA a peut-être réalisé une contribution remarquable en astrophysique, surtout pour les trous noirs. Ces objets cosmiques mystérieux sont désormais plus clairs grâce à l'IA, qui a révélé des aspects sur leur croissance et leur influence sur les galaxies que nous ne connaissions pas auparavant.
Une nouvelle vision des trous noirs
Jusqu'à récemment, on pensait que les trous noirs supermassifs grandissaient principalement par la fusion des galaxies. Cette idée semblait logique. Cela s'explique par l'immense quantité de matière que ces trous noirs doivent engloutir pour atteindre des masses allant jusqu'à plusieurs milliards de fois celle du Soleil. Toutefois, grâce à l'IA, les scientifiques ont découvert que cette perspective était trop simpliste.
Les réseaux de neurones, une forme d'IA inspirée du cerveau humain, ont permis aux astrophysiciens d'analyser les données de manière plus approfondie. Ces analyses ont montré que les trous noirs supermassifs peuvent aussi devenir actifs et grandir sans fusion de galaxies. Cette découverte est cruciale. Elle laisse penser que d'autres mécanismes, sans doute plus subtils et complexes, interviennent dans l'évolution de ces géants cosmiques.
Le rôle pivot de l'IA dans l'astrophysique
Une équipe de chercheurs de l'University of Bath a utilisé l'apprentissage automatique, une technique importante de l'IA, pour étudier comment les trous noirs supermassifs grandissent. Les scientifiques ont entraîné des réseaux de neurones sur des simulations de fusions galactiques. Ensuite, ils ont appliqué ces modèles aux observations réelles. Cela leur a permis d'obtenir une image bien plus claire de la dynamique de ces phénomènes.
Mathilda Avirett-Mackenzie, doctorante et figure centrale de cette recherche, explique : « Pour que les galaxies forment des étoiles, elles doivent contenir des nuages de gaz froids capables de s'effondrer en étoiles. » Elle souligne l'importance des trous noirs supermassifs, qui influent sur le gaz essentiel à la formation des étoiles et à la vie des galaxies.
Sa directrice de thèse, Carolin Villforth, souligne également l'avantage significatif de l'apprentissage automatique : « Jusqu'à présent, tout le monde étudiait les fusions de la même manière. Avec l'IA, nous pouvons examiner de nombreuses propriétés différentes d'un trou noir et analyser des milliers de galaxies à la fois. » Cette capacité à analyser de grandes quantités de données révolutionne la détection de schémas et de tendances autrefois invisibles.
Les secrets de la croissance des trous noirs gigantesques
Les résultats de l'équipe montrent que les fusions entre galaxies ne sont pas toujours ce qui fait grandir les trous noirs supermassifs. En fait, un élément souvent négligé, mais essentiel, est la présence de réservoirs de gaz froid au sein des galaxies. Ces réservoirs peuvent alimenter les trous noirs lors de collisions avec d'autres galaxies qui en possèdent également.
Ces découvertes nous apprennent que les trous noirs jouent un rôle encore plus compliqué et détaillé dans l'évolution des galaxies, comme les galaxies de Seyfert et M87, que ce que l'on croyait auparavant.
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