Les données du télescope sud-africain MeerKAT ont permis d’obtenir une image composite spectaculaire d’une radiogalaxie, révélant de puissantes émissions radio distribuées dans l’espace. Le plus fascinant dans cette image, c’est que ces émissions proviennent d’un trou noir en rotation situé au centre de la galaxie elliptique, nommée IC 4296.
Dans l’image, les deux jets distincts à gauche et à droite du centre de la galaxie sont appelés « lobes », et ils donnent leur nom à ce type de radiogalaxie à double lobe. Il s’agit de l’émission radio issue de jets de gaz à haute énergie.
Grâce au télescope MeerKAT de l’Observatoire sud-africain de radioastronomie (SARAO), situé dans le sud-ouest de la région de Karoo, les chercheurs ont détecté les ondes radio d’IC 4296 ainsi que d’autres caractéristiques cosmiques uniques qui pourraient révéler de nouveaux indices sur les grandes radiogalaxies, selon un communiqué du SARAO.
Des « fils radio » de faible intensité issus d’électrons perdus dans l’espace
Une radiogalaxie est une galaxie dont la plus grande partie de l’énergie émise ne provient pas des composantes dites « normales » (étoiles, poussières, gaz interstellaire, etc.). L’énergie des radiogalaxies est principalement émise dans les ondes radio, par rayonnement synchrotron.
Des observations récentes d’IC 4296 ont révélé que les jets radio deviennent instables lorsqu’ils se déplacent au-delà des limites de la galaxie, permettant à certains électrons chargés de s’échapper dans l’espace intergalactique.
Ces électrons perdus créent plusieurs « fils » radio de faible intensité, qui apparaissent sous la galaxie dans cette nouvelle image. Le rapport d’étude présentant les résultats, disponible sur le serveur arXiv, a été accepté pour publication dans The Astrophysical Journal.
Une combinaison de caractéristiques cosmiques jamais vue auparavant
Les données radio de MeerKAT, représentées par le gaz de couleur rouge-orange dans l’image composite, ont également capturé des « rubans » lisses entre les jets d’émission brillants et les lobes extérieurs situés de chaque côté de la galaxie. Les lobes radio sont causés par l’interaction des jets avec leur milieu environnant.
Les rubans remplissent les canaux que les jets ont creusés dans le gaz environnant. À environ un million d’années-lumière d’IC 4296, les rubans rencontrent le gaz intergalactique, créant des « anneaux de fumée » dans les lobes radio.
« Seule la combinaison unique de sensibilité, de résolution angulaire et de gamme dynamique de MeerKAT a permis la découverte de ces fils, rubans et anneaux », a déclaré Jim Condon, auteur principal de l’étude, du National Radio Astronomy Observatory des États-Unis. Les fils, rubans et anneaux intergalactiques révélés par les récentes données radio de MeerKAT représentent une combinaison de caractéristiques cosmiques jamais vue auparavant, selon le communiqué du SARAO.
Le radiotélescope MeerKAT, mis en fonction en 2018, est un précurseur du Square Kilometre Array (SKA), qui vise à répondre à des questions astrophysiques fondamentales sur la nature des objets de l’univers, avec des antennes paraboliques dispersées en Afrique du Sud et en Australie. « Il est clair que de nouveaux résultats comme ceux de MeerKAT et d’autres satellites SKA vont bouleverser notre compréhension des sources radio extragalactiques », indique un examinateur anonyme de l’article d’étude soumis pour publication.
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