Plus tôt cette année, les astronomes ont découvert une galaxie dont la taille gigantesque a bluffé la communauté scientifique. Située à 3 milliards d'années-lumière, «Alcyoneus» est une galaxie géante qui atteint 5 mégaparsecs dans l'espace, ce qui représente 16,3 millions d'années-lumière de long.
Crédit : Astronomy & Astrophysics
Si vous avez du mal à réaliser ce que cela constitue, sachez qu’il s’agit de la plus grande structure connue d'origine galactique, et même de très loin. Cette découverte met en évidence notre faible compréhension de ces colosses et des causes de leur incroyable croissance. Mais elle pourrait ouvrir la voie à une meilleure compréhension, non seulement des galaxies géantes, mais aussi du milieu intergalactique qui dérive dans les vides béants de l'espace.
Aujourd’hui, les radiogalaxies géantes comme Alcyoneus reste particulièrement mystérieuse. Elles se composent d'une galaxie hôte, c’est-à-dire l'amas d'étoiles en orbite autour d'un noyau contenant un trou noir supermassif, ainsi que de jets et de lobes colossaux qui jaillissent du centre galactique. Ces derniers, en interaction avec le milieu intergalactique, ont pour objectif d’accélérer les électrons qui produisent l'émission radio.
Nous sommes pratiquement sûrs de savoir ce qui produit ces jets : un trou noir supermassif actif au centre galactique. On dit d'un trou noir qu'il est actif lorsqu'il absorbe de la matière provenant d'un disque géant de matière qui l'entoure. Toute la matière du disque d'accrétion qui tourbillonne vers un trou noir actif ne se retrouve pas forcément aspirée par celui-ci. Une petite partie de cette matière est canalisée de la région interne du disque vers les pôles, où elle est projetée dans l'espace sous forme de jets de plasma ionisé, à des vitesses très inférieures à celle de la lumière.
Ce processus est assez normal. Même la voie lactée a des lobes radio. Ce que nous ne savons pas vraiment, c'est pourquoi, dans certaines galaxies, ils atteignent des tailles absolument gargantuesques, à l'échelle du mégaparsec. C'est ce qu'on appelle les radiogalaxies géantes, et les exemples les plus extrêmes pourraient être la clé pour comprendre ce qui motive leur croissance.
« S’il existe des caractéristiques de galaxie hôte qui sont une cause importante de la croissance des radiogalaxies géantes, alors les hôtes des plus grandes radiogalaxies géantes sont susceptibles de les posséder. De même, s'il existe des environnements particuliers à grande échelle qui sont très propices à la croissance des radiogalaxies géantes, alors les plus grandes d'entre elles sont susceptibles d'y résider » expliquent les chercheurs, dirigés par l'astronome Martijn Oei de l'Observatoire de Leyde aux Pays-Bas, dans leur rapport d’étude.
Crédit : Astronomy & Astrophysics
D’innombrables données analysées
L'équipe est partie à la recherche de ces valeurs impressionnantes dans les données collectées par le LOw Frequency ARray (LOFAR) en Europe, un réseau interférométrique composé d'environ 20 000 antennes radio, réparties sur 52 sites en Europe. Ils ont retraité les données à l'aide d'un nouveau pipeline, en supprimant les sources radio compactes susceptibles d'interférer avec la détection des lobes radio diffus et en corrigeant les distorsions optiques. Les images qui en résultent représentent, selon eux, la recherche la plus sensible jamais réalisée pour les lobes de radio galaxies.
Ils ont ensuite utilisé le meilleur outil de reconnaissance des formes disponible pour localiser leur cible : leurs propres yeux. C'est ainsi qu'ils ont trouvé Alcyoneus, jaillissant d'une galaxie située à quelques milliards d'années-lumière de la Terre. Ils ont découvert qu'il s'agissait d'une galaxie elliptique assez normale, intégrée dans un filament de la toile cosmique, d'une masse d'environ 240 milliards de fois celle du Soleil, avec en son centre un trou noir supermassif d'une masse d'environ 400 millions de fois celle du Soleil.
Après avoir mesuré les lobes, les chercheurs ont utilisé le Sloan Digital Sky Survey pour essayer de comprendre la galaxie hôte. Ces deux paramètres se situent en fait dans la fourchette basse des radiogalaxies géantes, ce qui pourrait fournir des indices sur les causes de la croissance des lobes radio. Il se pourrait qu'Alcyoneus soit localisée dans une région de l'espace dont la densité est inférieure à la moyenne, ce qui pourrait permettre son expansion, ou que l'interaction avec la toile cosmique joue un rôle dans la croissance de l'objet. Quoi qu'il en soit, les chercheurs pensent qu'Alcyoneus continue de grandir.
