Rétroaction mécanique des trous noirs supermassifs dans les amas de galaxies: une analyse comparative entre observations et la simulation IllustrisTNG-Cluster.

Marine Prunier ( Université de Montréal )

La rétroaction mécanique des trous noirs supermassifs centraux (AGN) joue un rôle essentiel dans la régulation de la formation d'étoiles dans les amas de galaxies en compensant les pertes dues au refroidissement du gaz. La rétroaction des AGN creuse des cavités à rayons X dans le milieu autour l'amas, empêchant la formation excessive d'étoiles en chauffant le gaz environnant. Alors que la rétroaction des AGN implique des processus complexes dans l'univers réel, dans les simulations cosmologiques telles qu'IllustrisTNG celle-ci est généralement modelisée par des injection d'énergie cinétique dans les régions autour des trous noirs. Ainsi, les amas simulés présentent des régions centrales fortement perturbées, caractérisées par de nombreuses caractéristiques morphologiques, notamment des fronts de chocs et des cavités à rayons X.

Ici, nous effectuons la première analyse quantitative des cavités à rayons X dans TNG-Cluster, le nouvel ajout à la suite IllustrisTNG, afin de déterminer si le modèle de rétroaction implémenté reproduit avec précision les propriétés observationnelles de la rétroaction des AGN dans le milieu intra-cluster. Dans ce but, nous effectuons une comparaison détaillée entre les cavités à rayons X de TNG-Cluster et celles identifiées dans les observations réelles.

Alors que nous observons des similitudes dans la taille des cavités de rayons X entre les observations et TNG, notre étude révèle que le modèle de rétroaction de la simulation ne parvient pas à produire de petites cavités. Cette divergence suggère une injection d'énergie cinétique potentiellement excessive ou des disparités de densité du milieu intra-amas qui pourraient profondément influencer l'expansion et l'évolution des cavités.