Découverte de la plus grande paire de jets de trous noirs jamais vue

MADRID, 18 septembre (EUROPA PRESS) –

Les astronomes ont découvert la plus grande paire de jets de trous noirs jamais observés, s’étendant sur 23 millions d’années-lumière. Cela équivaut à aligner 140 galaxies de la Voie lactée les unes après les autres.

“Cette paire n’a pas seulement la taille d’un système solaire ou de la Voie lactée ; nous parlons d’un total de 140 diamètres de Voie lactée”, dit-il. dans une déclaration Martijn Oei, chercheur postdoctoral à Caltech et auteur principal d’un nouvel article sur Nature rapportant les résultats. “La Voie Lactée ne serait qu’un petit point dans ces deux éruptions géantes.”

La mégastructure à réaction, surnommée Porphyrion d’après un géant de la mythologie grecque, Cela remonte à une époque où notre univers avait 6,3 milliards d’années, soit moins de la moitié de son âge actuel de 13,8 milliards d’années. Ces jets féroces, d’une puissance totale équivalente à des milliards de soleils, jaillissent du dessus et du dessous d’un trou noir supermassif au cœur d’une galaxie lointaine.

Avant la découverte de Porphyrion, le plus grand système à réaction confirmé était Alcyoneus, également nommé d’après un géant de la mythologie grecque. Alcyoneus, découvert en 2022 par la même équipe qui a découvert Porphyrion, couvre l’équivalent d’environ 100 Voies Lactées. À titre de comparaison, les jets bien connus du Centaurus A, le système à réaction le plus proche de la Terre, Ils couvrent 10 Voies Lactées.

Les dernières découvertes suggèrent que ces systèmes à réaction géants pourraient avoir eu une plus grande influence sur la formation des galaxies dans le jeune univers qu’on ne le pensait auparavant. Le porphyrion existait à une époque ancienne, lorsque les filaments ténus qui relient et alimentent les galaxies, connus sous le nom de toile cosmique, étaient plus rapprochés qu’ils ne le sont aujourd’hui. Cela signifie que d’énormes jets comme Porphyrion Ils s’étendent sur une plus grande partie de la toile cosmique par rapport aux jets de l’univers local.

“Les astronomes croient que les galaxies et leurs trous noirs centraux co-évoluent, et un aspect clé de ceci est que les jets peuvent diffuser d’énormes quantités d’énergie qui affectent la croissance de leurs galaxies hôtes et d’autres galaxies proches”, explique le co-auteur George Djorgovski, professeur d’astronomie et de science des données à Caltech. “Cette découverte montre que “Ses effets pourraient s’étendre bien plus loin que nous le pensions.”

Le système de jets Porphyrion est le plus grand jamais découvert lors d’une étude du ciel qui a révélé un nombre choquant de mégastructures faibles : plus de 10 000. Cette immense population de jets gigantesques a été découverte grâce au radiotélescope européen LOFAR (LOw Frequency ARray).

Même si des centaines de grands systèmes à réaction étaient connus avant les observations du LOFAR, on pensait qu’ils étaient rares et, en moyenne, plus petit que les milliers de systèmes découverts par le radiotélescope.

“Les avions à réaction géants étaient connus avant que nous commencions la campagne, mais nous ne savions pas qu’il y en aurait autant”, a déclaré Martin Hardcastle, deuxième auteur de l’étude et professeur d’astrophysique à l’université du Hertfordshire en Angleterre. “Nous avons obtenu une nouvelle capacité d’observation, comme la combinaison d’un large champ de vision et d’une très haute sensibilité aux structures étendues de LOFAR, nous avons découvert quelque chose de nouveau, mais c’était quand même très excitant de voir autant de ces objets émerger.”

En 2018, Oei et ses collègues ont commencé à utiliser LOFAR pour étudier non pas les jets de trous noirs, mais le réseau cosmique de filaments vaporeux qui sillonnent l’espace entre les galaxies. Alors que l’équipe inspectait les images radio pour détecter les filaments faibles, a commencé à remarquer plusieurs systèmes de jets étonnamment longs.

“Lorsque nous avons découvert les avions à réaction géants, nous avons été assez surpris”, explique Oei, également affilié à l’Observatoire de Leiden aux Pays-Bas. “Nous ne savions pas qu’il y en avait autant.”

Pour rechercher systématiquement davantage d’avions cachés, l’équipe a inspecté des images radio à l’œil nu, utilisé des outils d’apprentissage automatique pour analyser les images à la recherche de signes d’avions à réaction entrants et a fait appel à des scientifiques citoyens du monde entier pour examiner les images plus en détail. Un article décrivant leur plus récente série de jets géants, contenant plus de 8 000 paires de jets, a été accepté pour publication dans la revue Astronomie et astrophysique.

7 500 MILLIONS D’ANNÉES LUMIÈRE

Pour trouver la galaxie d’où Porphyrion est originaire, l’équipe a utilisé le radiotélescope géant à ondes métriques (GMRT) en Inde ainsi que les données auxiliaires d’un projet appelé Dark Energy Spectroscopique Instrument (DESI), qui fonctionne à partir de l’observatoire national de Kitt Peak. en Arizona. Les observations ont localisé le domicile des jets dans une galaxie massive environ 10 fois plus massive que notre Voie Lactée.

L’équipe a ensuite utilisé l’observatoire WM Keck à Hawaï pour montrer que Porphyrion se trouve à 7,5 milliards d’années-lumière de la Terre. “Jusqu’à présent, ces systèmes à réaction géants semblaient être un phénomène de l’univers récent”, explique Oei. “Si des jets lointains comme ceux-ci peuvent atteindre l’échelle de la toile cosmique, alors chaque endroit de l’univers peut avoir été affecté par l’activité d’un trou noir à un moment donné du temps cosmique” dit Oei.

Les observations de Keck ont ​​également révélé que Porphyrion est issu de ce qu’on appelle un trou noir radiativement actif, par opposition à un trou noir en mode jet.