(Chibueze, Sakemi, Ohmura et al. ; Takumi Ohmura, Mami Machida, Hirotaka Nakayama, Projet 4D2U, NAOJ) Dans un amas de galaxies appelé Abell 3376, à quelque 600 millions d'années-lumière de la Terre, une galaxie possède une supermassive active trou noir , engloutissant la matière à un rythme effréné - un processus qui propulse de puissants jets de plasma à des centaines de milliers, parfois même des millions d'années-lumière dans l'espace intergalactique.
Les astronomes ont maintenant découvert qu'à une certaine distance du trou noir, ces jets sont courbés à angle droit par de puissants champs magnétiques intergalactiques.
Cette galaxie s'appelle MRC 0600-399, et ses jets étaient déjà connus pour leur forme bizarre et courbée.
Mais cette nouvelle recherche soutient l'idée que c'est le résultat de champs magnétiques complexes générés par les interactions entre les galaxies de l'amas et le milieu intergalactique.
Les champs magnétiques intraamas peuvent révéler beaucoup de choses sur les amas de galaxies, comme leur croissance et l'impact qu'ils ont sur les amas eux-mêmes. Cependant, ces champs magnétiques sont difficiles à observer directement.
Cette nouvelle découverte suggère une façon dont nous pouvons maintenant les étudier.
Lorsque quelque chose interagit avec un champ magnétique, il est possible de distinguer les détails - et il s'avère que les jets de trous noirs peuvent magnifiquement délimiter les champs magnétiques.
Les jets de trous noirs sont des structures fascinantes. Rien de ce que nous pouvons actuellement détecter ne peut s'échapper d'un trou noir une fois qu'il a dépassé le seuil de proximité critique, mais tout le matériau du disque d'accrétion tourbillonnant dans un trou noir actif ne finit pas inévitablement au-delà de l'horizon des événements.
Une petite fraction de celui-ci est en quelque sorte canalisée de la région interne du disque d'accrétion vers les pôles, où elle est projetée dans l'espace sous la forme de jets de plasma ionisé, à des vitesses représentant un pourcentage significatif de la vitesse de la lumière.
Les astronomes pensent que le champ magnétique du trou noir joue un rôle dans ce processus. Les lignes de champ magnétique, selon ce modèle, agissent comme un synchrotron qui accélère la matière avant de la lancer à une vitesse phénoménale. De là, ces jets hautement collimatés, que l'on pense façonnés par des champs magnétiques, peuvent s'étendre sur de grandes distances dans l'espace intergalactique.
Ils sont détectables dans les longueurs d'onde radio, et nous en avons trouvé quelques-uns. Mais la forme des jets du MRC 0600-399 est vraiment inhabituelle, alors une équipe internationale de scientifiques a décidé de regarder de plus près, en utilisant le puissant radiotélescope MeerKAT en Afrique du Sud.
Équipés des nouvelles observations, d'une résolution bien supérieure à celle obtenue précédemment, les chercheurs ont pu étudier les jets avec des détails sans précédent.
Les images ont montré que les jets se plient à des angles de presque 90 degrés, comme on l'avait observé précédemment . De manière frappante, cependant, les images montrent également des régions diffuses d'émission radio des deux côtés du point auquel le jet se plie, créant une forme en T, que les chercheurs appellent 'double faux'.
Ensuite, l'équipe a effectué des simulations pour essayer de reproduire la forme du jet. Ils ont montré qu'un jet de trou noir se déplaçant à des vitesses supersoniques entrant en collision avec une couche courbe de champ magnétique qu'il ne pouvait pas pénétrer pouvait reproduire la forme observée des jets de MRC 0600-399.
Tout comme un jet d'eau frappant une surface dure, cette collision serait chaotique et désordonnée.
(Chibueze, Sakemi, Ohmura et al. ; Takumi Ohmura, Mami Machida, Hirotaka Nakayama, Projet 4D2U, NAOJ)
Ci-dessus : les structures de jets courbés observées par MeerKAT (à gauche). Sur la droite, des simulations montrent comment les champs magnétiques pourraient être à l'origine de ces formes.
Ce n'est pas la seule explication . Une autre est que le MRC 0600-399 pourrait être en train de retomber vers le centre d'Abell 3376, après avoir été expulsé à une vitesse supersonique.
La courbure des jets pourrait avoir été causée par la pression dynamique du gaz intergalactique environnant. Même si c'est le cas, cependant, cela ne peut pas expliquer toutes les caractéristiques des jets courbés, y compris les structures à double faux, de sorte que la présence d'un champ magnétique est probablement encore nécessaire.
C'est une découverte passionnante car elle démontre la présence de champs magnétiques puissants et bien ordonnés à l'intérieur des amas de galaxies, des environnements souvent compliqués et négligés. Cela pourrait aider à mieux comprendre la dynamique des amas de galaxies.
Cela montre également que les jets de trous noirs peuvent être utilisés comme un excellent outil pour comprendre les champs magnétiques mystérieux et difficiles à voir dans l'espace lointain.
Et peut-être pas des moindres, la recherche pourrait même aider les astronomes à mieux comprendre comment les champs magnétiques peuvent façonner et guider les puissants jets de plasma qui jaillissent de supermassifs actifs. trous noirs .
La recherche a été publiée dans La nature .