Découverte d’un jet galactique gigantesque émanant d’un trou noir supermassif
C’est la plus grande structure galactique jamais observée, s’étendant sur 23 millions d’années-lumière, soit environ 140 fois le diamètre de la Voie lactée. Une équipe d’astronomes dirigée par Martijn Oei, de l’Institut de technologie de Californie, a identifié ce jet de particules de haute énergie émanant d’un trou noir supermassif, situé au cœur d’une galaxie observée telle qu’elle était lorsque l’Univers avait 6,3 milliards d’années. Nommé Porphyrion, en référence au roi des géants de la mythologie grecque, ce jet dépasse les tailles prévues par les simulations des chercheurs et bat le précédent record établi à 15 millions d’années-lumière.
Ce type de jet se forme lorsqu’un trou noir supermassif, ayant une masse d’au moins 900 millions de fois celle du Soleil, avale la matière qui s’en approche. Cette matière forme un disque d’accrétion, où les frottements ionisent le matériau en un plasma. Un champ électromagnétique puissant se crée, focalisant les particules (électrons et positrons) en deux faisceaux émis depuis les pôles du trou noir. La puissance combinée des deux jets de Porphyrion est équivalente à celle de milliers de milliards de soleils. Selon Martijn Oei, « l’énergie libérée par le jet équivaut à celle des collisions cosmiques les plus cataclysmiques, comme la fusion de deux amas de galaxies. C’est l’un des spectacles les plus énergétiques de l’Univers. »
Ces jets émettent des rayonnements de basses fréquences, détectables par des radiotélescopes tels que le Low-Frequency Array (Lofar) européen. Grâce à ces instruments, les astronomes ont identifié environ 10 000 jets similaires. Certains, comme Porphyrion, sont si puissants qu’ils se propagent bien au-delà de leur galaxie hôte, s’enfonçant dans les « vides cosmiques », des régions de très faible densité entourant les filaments galactiques, permettant ainsi une croissance illimitée.
Les jets contribuent à « réchauffer » leur environnement cosmique à plus de 1 million de degrés. Martijn Oei suggère que si ce réchauffement s’est produit assez tôt dans l’histoire de l’Univers, il aurait pu ralentir la formation des galaxies, un phénomène nécessitant un plasma relativement froid. D’autres mécanismes, comme les supernovæ et le rayonnement ultraviolet, pourraient également expliquer ce ralentissement.
En atteignant les vides cosmiques, Porphyrion contribue à l’émergence d’un vaste champ magnétique, dont l’origine dans ces régions peu denses reste floue. Mathieu Langer, théoricien à l’Institut d’astrophysique spatiale de l’Université Paris-Saclay, souligne que des données futures du Lofar ou du futur radiotélescope géant SKA (Square Kilometre Array) pourraient fournir des éclaircissements sur cette question.
Source : Pour la Science
