Résumé

Cet atelier porte sur la co‑évolution des trous noirs supermassifs et de leurs galaxies hôtes, un domaine où les avancées récentes proviennent de la convergence entre observations multi‑longueurs d’onde, modélisation théorique et simulations numériques. Les thématiques abordées incluront l’observation des AGN du radio aux rayons X, la caractérisation des galaxies massives à différentes époques, le rôle des interactions et fusions dans le déclenchement de l’activité nucléaire, ainsi que les mécanismes de rétroaction radiative et mécanique. Les simulations cosmologiques et à haute résolution, intégrant prescriptions de croissance des trous noirs et modèles de rétroaction, occuperont également une place centrale. L’atelier vise à fédérer la communauté française — doctorants, post‑doctorants et chercheurs confirmés — et à renforcer les collaborations interdisciplinaires. Des contributions internationales viendront enrichir les échanges. Le format limité en nombre de participants favorisera les discussions approfondies, l’émergence de nouvelles synergies et la structuration d’un réseau national autour de ces thématiques.

Justification scientifique

La co‑évolution des galaxies et de leurs trous noirs supermassifs constitue un enjeu majeur pour comprendre la formation et l’évolution des structures dans l’Univers. Les corrélations observées entre masse du trou noir, dispersion de vitesse stellaire, luminosité du bulbe ou contenu baryonique suggèrent des mécanismes de croissance couplés. Les AGN, via leurs rétroactions radiatives ou mécaniques, jouent un rôle déterminant dans la régulation de la formation stellaire, l’échauffement du milieu circum‑galactique et la structuration des halos.

Les progrès récents reposent sur trois piliers complémentaires :

• Observations multi‑longueurs d’onde : elles permettent de caractériser les AGN obscurcis, les vents ionisés ou moléculaires, les jets radio, et d’étudier leurs effets sur le gaz interstellaire.

• Caractérisation des galaxies hôtes : morphologie, contenu en gaz, histoire de formation stellaire et environnement galactique sont désormais accessibles avec une précision inédite grâce aux grands relevés spectroscopiques et à l’imagerie haute résolution.

• Simulations numériques : les simulations cosmologiques et zoom haute résolution intègrent des prescriptions de croissance des trous noirs, de rétroaction, et permettent d’explorer les cycles d’activité nucléaire, les effets de l’environnement et les processus de fusion.

L’atelier répond à la nécessité de rassembler ces approches pour identifier les verrous actuels : compréhension des mécanismes de déclenchement de l’activité nucléaire, efficacité réelle de la rétroaction, rôle de l’environnement, cohérence entre modèles et observations. En réunissant observateurs, théoriciens et numériciens, il contribuera à structurer une communauté nationale forte et visible, capable de répondre aux défis posés par les futures missions (JWST, Euclid, Athena, SKA).

Programme préliminaire

ORATEURS PRESSENTIS :

Andrea Cattaneo (Obs. de Paris/LUX)
Françoise Combes (Obs. de Paris et Collège de France)
Emanuele Daddi (CEA)
Yohan Dubois (IAP)
David Elbaz (CEA)
Célin Gouin (IAP)
Anne-Laure Melchior (Obs. de Paris/LUX)
Cyril Tasse (Obs. de Paris/LUX)
Marta Volonteri (IAP)
Etienne Bonnassieux (Bordeaux)
Véronique Buat (Marseille)
Nicolas Clerc (Toulouse)
Frédéric Marin (Strasbourg)
Nicole Nesvadba (Nice)
Natalie Webb (Toulouse)
James Aird (Edinburgh)
Johannes Buchner (MPE Munich)
Philip Best (Edinburgh)
Johan Comparat (MPE Munich)
Weiguang Cui (Madrid)
Pratik Dabhade (Warsaw)
Antonis Georgakakis (Athens)
Paul Giles (Sussex)
Roberto Gilli (INAF Bologna)
Zsofi Igo (MPE and ESA)
Andrea Merloni (MPE Munich)
George Mountrichas (IFCA)
Silvia Pellegrini (Università di Bologna)
Amy Rankine (Edinburgh)
Mara Salvato (MPE Munich)
Francesco Shankar (Portsmouth)
Vivienne Wild (Saint Andrews)