Des astronomes de l’Université Western Sydney ont découvert l’un des plus grands jets de trous noirs dans le ciel.
S’étendant sur plus d’un million d’années-lumière d’un bout à l’autre, le jet s’éloigne d’un trou noir avec une énergie énorme et presque à la vitesse de la lumière. Mais dans les vastes étendues d’espace entre les galaxies, il ne suit pas toujours son propre chemin.
Regarder de plus près
À seulement 93 millions d’années-lumière, la galaxie NGC2663 se trouve dans notre voisinage, cosmiquement parlant. Si notre galaxie était une maison, NGC2663 serait à une ou deux banlieues.
En regardant sa lumière stellaire avec un télescope ordinaire, nous voyons la forme ovale familière d’une galaxie elliptique “typique”, avec environ dix fois plus d’étoiles que notre propre Voie lactée.
Typique, c’est-à-dire jusqu’à ce que nous observions NGC2663 avec Pathfinder Australian Square Kilometre Array (ASKAP) du CSIRO en Australie-Occidentale – un réseau de 36 antennes radio reliées formant un seul super-télescope.
Les ondes radio révèlent un jet de matière, projeté hors de la galaxie par un trou noir central. Ce flux de matière à haute puissance est environ 50 fois plus grand que la galaxie : si nos yeux pouvaient le voir dans le ciel nocturne, il serait plus grand que la Lune.
Alors que les astronomes ont trouvé ces jets avantla taille immense (plus d’un million d’années-lumière de diamètre) et la proximité relative de NGC2663 en font certains des plus grands jets connus dans le ciel.
Diamants de choc
Alors, qu’avons-nous vu, lorsque la précision et la puissance d’ASKAP ont obtenu une vue “gros plan” (astronomiquement parlant !) D’un jet extragalactique ?
Cette recherche est dirigée par le doctorant Velibor Velović de l’Université Western Sydney, et a été acceptée pour publication dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (prétirage disponible ici). Notre enquête sur la carte évolutive de l’univers (EMU) montre des preuves de la matière entre les galaxies qui repoussent sur les côtés du jet.
Ce processus est analogue à un effet observé dans les moteurs à réaction. Lorsque le panache d’échappement traverse l’atmosphère, il est poussé sur les côtés par la pression ambiante. Cela fait que le jet se dilate et se contracte, pulsant pendant qu’il se déplace.
Comme le montre l’image ci-dessous, nous voyons des taches lumineuses régulières dans le jet, appelées “diamants de choc” en raison de leur forme. Au fur et à mesure que le flux se comprime, il brille plus intensément.
Le plus gros à ce jour
En plus des moteurs à réaction, des diamants de choc ont été observés dans des jets plus petits de la taille d’une galaxie. Nous avons vu des jets percuter des nuages de gaz denses, les éclairant au fur et à mesure qu’ils les traversaient. Mais les jets resserrés sur les côtés sont un effet plus subtil, ce qui les rend plus difficiles à observer.
Cependant, jusqu’à NGC2663, nous n’avions pas vu cet effet à des échelles aussi énormes.
Cela nous indique qu’il y a suffisamment de matière dans l’espace intergalactique autour de NGC2663 pour pousser contre les côtés du jet. À son tour, le jet chauffe et pressurise la matière.
C’est une boucle de rétroaction : la matière intergalactique alimente une galaxie, la galaxie crée un trou noir, le trou noir lance un jet, le jet ralentit l’apport de matière intergalactique dans les galaxies.
Ces jets affectent la façon dont le gaz se forme dans les galaxies à mesure que l’univers évolue. C’est excitant de voir une illustration aussi directe de cette interaction.
L’enquête EMU, qui est également chargée d’identifier un nouveau type d’objet astronomique mystérieux appelé un “Cercle radio impair”, continue de scruter le ciel. Ce remarquable radiojet sera bientôt rejoint par bien d’autres découvertes.
Ce faisant, nous comprendrons mieux comment les trous noirs façonnent intimement les galaxies qui se forment autour d’eux.
Luc Barnesmaître de conférences en physique, Université de Western Sydney; Miroslav FilipovićProfesseur, Université de Western Sydney; Ray Norrisprofesseur, École des sciences, Université de Western Sydneyet Velibor VelovićDoctorant, Université de Western Sydney
Cet article est republié de La conversation sous licence Creative Commons. Lis le article original.
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