Le radiotélescope VLA découvert accidentellement dans la galaxie Cygnus A, la première radio-galaxie de l'histoire de l'astronomie, le deuxième trou noir supermassif caché aux scientifiques depuis plus de 20 ans, selon un article accepté pour publication dans l'Astrophysical Journal.
«Les premières photographies de cette galaxie, prises par le VLA en 1980, sont devenues la marque de fabrique de la radioastronomie et de ses capacités. Lors de la mise à jour du télescope en 2012, nous voulions de nouvelles images de cet objet. À notre grande surprise, nous avons soudainement trouvé un objet au centre de la galaxie qui manquait à toutes les anciennes images », explique Rick Perley de l'Observatoire national de radioastronomie des États-Unis à Socorro.
Galaxy Swan A, ou 3C 405, est la première "radio-galaxie" connue de l'humanité - une famille géante d'étoiles que nous ne pouvons pas voir dans la portée optique en raison de la grande distance qui les sépare de la Voie lactée, mais qui peut être vue par leur puissante émission radio. Par exemple, Swan A génère à peu près la même quantité d'énergie par seconde qu'environ 260 milliards de soleils pourraient en émettre.
La source de ce rayonnement, comme le montrent les observations de Cygnus A à la fin des années 1970, sont des quasars superpuissants - des trous noirs actifs dans les centres des radio-galaxies, éjectant une partie de la matière "mâchée" par eux dans le milieu intergalactique sous la forme de faisceaux minces de matière superhot accélérée à des vitesses proches de la lumière. Ces faisceaux, les soi-disant jets, brillent dans la portée radio, et peuvent être facilement vus dans les images des galaxies par leurs "queues" brillantes et longues.
Photo de deux trous noirs au centre de la galaxie Cygnus A. Photo: Perley, et al., NRAO / AUI / NSF
Tout en effectuant des observations de routine de Cygnus A après la mise à jour du VLA en novembre 2016, Perley et ses collègues ont remarqué que les images du noyau 3C 405 ne montrent pas une, mais deux paires de telles «queues». L'un d'entre eux correspondait au trou noir que les astronomes ont vu dans les années 1970 et 1980, et le second, situé à environ 1500 années-lumière, était un nouvel objet jusque-là inconnu.
Cette découverte a piqué l'intérêt des scientifiques, et ils ont retracé la structure mystérieuse du Cygnus A avec d'autres télescopes qui peuvent voir cette galaxie dans le reste du spectre électromagnétique. Ces observations ont confirmé que «l'objet non identifié» existe réellement et ont réduit la liste des variantes possibles de son origine à deux choses - une explosion et les restes d'une puissante supernova ou d'un autre trou noir supermassif qui s'est «réveillé» récemment et a commencé à manger le gaz et la poussière qui l'entouraient.
Comme le notent les scientifiques, il est toujours impossible de dire laquelle de ces options est la plus proche de la vérité - la force de luminescence de l'objet Cygnus A2 et ses caractéristiques spectrales, en principe, correspondent aux valeurs acceptables pour les supernovae et les trous noirs qui ont commencé à absorber de la matière.
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En général, cependant, l'équipe de Purley penche vers un trou noir, car les supernovae de ce type, générant des sursauts gamma et des faisceaux radio puissants et durables, sont extrêmement rares. Les scientifiques espèrent que d'autres observations du 3C 405 aideront à comprendre si tel est le cas ou non.
Si Cygnus A2 est en effet un trou noir, alors les scientifiques auront une occasion unique de retracer le quasar de "réveil" et de comprendre comment leurs périodes d'activité et "d'hibernation" affectent l'évolution des galaxies, et comment l'apparition d'un deuxième trou noir supermassif peut affecter le comportement d'un tel cosmique. "Poids lourds".
