Des jets compacts et ultra-brillants dans des trous noirs supermassifs dans des galaxies actives étaient déjà connus pour donner un coup de poing impressionnant aux ondes radio. Et maintenant, une équipe internationale de scientifiques dit qu'ils chassent également les rayons gamma à haute énergie.
Les galaxies éloignées abritent des trous noirs super massifs, qui sont des milliards de fois plus lourds que notre Soleil mais sont confinés dans une région pas plus grande que notre système solaire. Les trous noirs en rotation rapide attirent les étoiles, le gaz et la poussière, créant d'énormes champs magnétiques. Les forces magnétiques peuvent piéger une partie du gaz infaillible et le concentrer dans des jets étroits qui s'écoulent loin du cœur de la galaxie à des vitesses approchant la vitesse de la lumière.
Les théoriciens et les observateurs se demandent depuis des décennies la nature et la composition de ces jets radio-émetteurs énergétiques, et s'ils rayonnent également dans d'autres parties du spectre électromagnétique.
Quelques conseils ont été fournis par l'instrument EGRET sur le télescope de l'Observatoire Compton Gamma Ray à la fin des années 1990 et des découvertes plus récentes d'émission de rayons X faites par l'Observatoire Chandra.
Maintenant, les astronomes d'Allemagne, des États-Unis et d'Espagne ont jumelé les observations du ciel lumineux des rayons gamma par le télescope spatial Fermi à rayons gamma de la NASA avec celles du radiotélescope terrestre Very Long Baseline Array aux États-Unis pour observer le du matériel expulsé à des vitesses énormes loin des trous noirs au cœur de galaxies très éloignées. Ces éjections prennent la forme de jets étroits dans les images du radiotélescope et semblent produire les rayons gamma détectés par Fermi.
"Ces objets sont incroyables: enfin, nous savons avec certitude que les jets les plus rapides, les plus compacts et les plus brillants que nous voyons avec les radiotélescopes sont ceux qui sont capables de donner de la lumière aux énergies les plus élevées", a déclaré Yuri Kovalev, Humboldt Fellow. et scientifique à l'Institut Max Planck de radioastronomie.
Les sources lumineuses à rayons gamma se révèlent désormais plus lumineuses, plus compactes et plus rapides aux échelles de l'année-lumière que les sources silencieuses à rayons gamma.
Fermi, anciennement connu sous le nom de GLAST, est opérationnel depuis l'été 2008. Le télescope enregistre une image du ciel entier toutes les quelques heures pour explorer les environnements les plus extrêmes de l'univers, y compris les pulsars et les sursauts gamma, ainsi que le noir trous dans les noyaux galactiques. Cependant, les observations par rayons gamma ne suffisent pas à elles seules pour discerner l'emplacement exact du rayonnement. Le VLBA sert de loupe pour se concentrer sur les processus les plus énergétiques de l'univers lointain. De nombreux objets trouvés par Fermi comme étant extrêmes dans les rayons gamma émettent en même temps de fortes rafales d'émission radio.
Le Very Long Baseline Array est un système à l'échelle continentale de dix antennes de radiotélescope, allant d'Hawaii à l'ouest aux îles Vierges américaines à l'est. Dédié en 1993, le VLBA est exploité par l'Observatoire national de radioastronomie des États-Unis et est conçu pour surveiller les objets les plus brillants de l'Univers à la plus haute résolution disponible en astronomie.
Le travail des astronomes ne s'arrête pas là: l'équipe a conclu que la région du jet la plus proche du trou noir est sans aucun doute le lieu d'origine des rayons gamma et des éclairs radioélectriques à peu près au même moment. Cependant, certaines parties du puzzle doivent encore être résolues, disent-ils: certaines sources lumineuses de rayons gamma dans le ciel semblent n'avoir aucune contrepartie radio ou optique - leur nature est encore complètement inconnue.
Source: Institut Max-Planck. Les résultats sont rapportés dans deux publications du numéro du 1er mai 2009 deLettres du journal astrophysique (ici et ici).
Liens:
Tableau de base très long
Surveillance VLBA des jets AGN: le projet MOJAVE
Télescope spatial à rayons gamma Fermi LAT Group
