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C’est un fait bien connu que trous noirs supermassifs (SMBH) jouent un rôle essentiel dans l’évolution des galaxies.
Leur puissante gravité et la façon dont elle accélère la matière à proximité provoque la libération d’une grande quantité de rayonnements depuis la région centrale, autrement dit. un noyau galactique actif (AGN) – qu’il éclipsera périodiquement toutes les étoiles combinées du disque.
Depuis que le premier de ces « jets relativistes » a été observé, les scientifiques ont hâte d’en savoir plus sur eux et sur leur rôle dans l’évolution des galaxies. Dans une première surprenante, une équipe d’astronomes dirigée par des chercheurs de l’Université de Californie à Irvine (UC Irvine) et du Centre de traitement et d’analyse infrarouge Caltech (IPAC) a récemment découvert le jet le plus grand et le plus étendu jamais observé dans une galaxie proche.
Leurs observations ont également révélé de vastes structures « bancales », la preuve la plus claire à ce jour que les SMBH peuvent remodeler considérablement leurs galaxies hôtes bien au-delà de leur noyau.
Leurs conclusions, publiées dans la revue Scienceont également fait l’objet d’une présentation faite lors de la 247e réunion de l’American Astronomical Society à Phoenix, en Arizona.
L’équipe a observé la galaxie VV340a à l’aide de l’observatoire WM Keck à Maunakea, à Hawaï, et a identifié un jet s’étendant jusqu’à 20 000 années-lumière de son centre. Merci au Imageur Web cosmique Keck (KCWI) sur le télescope Keck II de l’Observatoire, ils ont discerné une structure en forme de lance alignée avec le noyau galactique.
Les données obtenues du KCWI ont permis à l’équipe de modéliser la quantité de matière expulsée et de déterminer si l’écoulement pourrait affecter l’évolution de la galaxie. A déclaré Justin Kader, chercheur postdoctoral à l’UC Irvine et auteur principal de l’étude, dans un observatoire WM Keck. communiqué de presse:
Ce sont les données de l’Observatoire Keck qui nous ont permis de comprendre la véritable ampleur de ce phénomène. Le gaz que nous observons avec l’observatoire Keck atteint les distances les plus éloignées du trou noir, ce qui signifie qu’il suit également les échelles de temps les plus longues. Sans ces observations, nous ne saurions pas à quel point ce flux sortant est puissant – ni persistant.
L’équipe a combiné les données de Keck avec des observations infrarouges réalisées avec le Télescope spatial James Webb (JWST) et des images radio du Karl G. Jansky Très grand tableau (VLA). Alors que les données infrarouges de Webb révélaient le cœur énergétique de la galaxie, les données optiques de Keck montraient comment cette énergie se propage vers l’extérieur. Les données radio du VLA, quant à elles, ont révélé une paire de jets de plasma tordus selon un motif hélicoïdal lorsqu’ils se déplacent vers l’extérieur. Les données combinées ont présenté un tableau convaincant, avec quelques surprises en cours de route.
Par exemple, les données Webb ont identifié un gaz « coronal » intensément énergétique, le plasma surchauffé jaillissant de chaque côté du trou noir, mesurant plusieurs milliers de parsecs de diamètre. La plupart des couronnes observées mesurent des centaines de parsecs, ce qui en fait la structure gazeuse coronale la plus étendue jamais observée. Pendant ce temps, les données radio du VLA ont révélé une paire de jets de plasma tordus selon un motif hélicoïdal alors qu’ils se déplaçaient vers l’extérieur, preuve d’un phénomène rare dans lequel la direction d’un jet vacille lentement au fil du temps (connu sous le nom de précession de jet).
De plus, les données du KCWI ont montré que le jet arrête la formation d’étoiles en dépouillant la galaxie de son gaz à un rythme d’environ 20 masses solaires par an. Mais ce qui a été le plus surprenant, c’est que ces jets ont été observés dans une galaxie relativement jeune comme VV340a, qui en est encore aux premiers stades d’une fusion galactique. Généralement, de tels jets sont observés dans des galaxies elliptiques plus anciennes qui ont depuis longtemps cessé la formation d’étoiles. Cette découverte remet en question les théories établies sur la façon dont les galaxies et leurs SMBH co-évoluent et pourrait fournir de nouvelles informations sur la naissance de la Voie Lactée. Kader a dit :
C’est la première fois que nous observons un jet radio en précession, à l’échelle du kiloparsec, entraînant une sortie aussi massive dans une galaxie à disque. Il n’existe aucune trace fossile claire d’un phénomène similaire se produisant dans notre galaxie, mais cette découverte suggère que nous ne pouvons pas l’exclure. Cela change notre façon de penser la galaxie dans laquelle nous vivons.
La prochaine étape pour l’équipe impliquera des observations radio à plus haute résolution pour déterminer si un deuxième SMBH pourrait se trouver au centre du VV340a, ce qui pourrait provoquer l’oscillation des jets. « Nous commençons seulement à comprendre à quel point ce type d’activité peut être courant », a déclaré Vivian U, scientifique associée à Caltech/IPAC et deuxième et principal auteur de l’étude. « Avec l’Observatoire Keck et ces autres observatoires puissants travaillant ensemble, nous ouvrons une nouvelle fenêtre sur la façon dont les galaxies évoluent au fil du temps. »
Le version originale de cet article a été publié le L’univers aujourd’hui.
