À deux milliards d'années-lumière, deux amas galactiques fusionnent dans un effondrement intergalactique. Au moins l'un des trous noirs supermassifs situés ici crée un puissant tunnel électromagnétique. Ce tunnel accélère le gaz situé ici à des vitesses incroyables, en fait, se transformant en un analogue intergalactique du collisionneur de hadrons - un accélérateur de particules qui "crache" l'un des rayonnements les plus chargés de l'Univers.
L'image ci-dessus montre un couple de processus différents se produisant simultanément et à la suite de la création d'un «bazooka intergalactique». Les rayons X provenant d'amas galactiques en collision (certaines des plus grandes structures cosmiques de l'univers) et capturés par l'observatoire spatial à rayons X de la NASA, Chandra, sont représentés en bleu. Chacun de ces groupes est un quadrillion de fois plus lourd que notre Soleil. La lueur bleue plus faible indique que le gaz remplit chacun des deux groupes. Dans l'un d'eux, à la suite d'une collision, des ondes de choc sont créées, qui affectent les particules d'un autre cluster, les forçant à se déplacer à la vitesse de la lumière.
Le rouge marque l'émission d'ondes radio qui ont été captées par le GMRT en Inde - le plus grand radiotélescope du monde fonctionnant dans la gamme des mètres. Ce rayonnement est créé par des trous noirs (indiqués par des bulles rose vif) situés au centre des galaxies. La chose la plus intéressante se produit lorsque les trous noirs et les gaz chauds commencent à interagir. Les astronomes savent déjà que les trous noirs supermassifs peuvent accélérer les particules à l'intérieur des nuages de gaz qui les entourent. Cependant, lorsque ces particules accélérées rencontrent une onde de choc, une accélération supplémentaire leur est conférée. Un instantané de ce processus, les scientifiques ont partagé à la 229e réunion de l'American Astronomical Society, qui s'est tenue récemment au Texas, puis ont publié leurs observations dans la revue Nature Astronomy.
«C'est la première fois que nous assistons à une telle double accélération. D'abord avec l'aide d'un trou noir supermassif, puis aussi avec une onde de choc », commente Reinua van Wiiren, astrophysicienne à l'Université de Harvard et auteur principal de l'étude.
La présence d'un tel accélérateur de particules intergalactique géant pourrait signifier que des particules auparavant invisibles pourraient être créées dans l'espace. Les scientifiques eux-mêmes créent à peu près de la même manière qu'eux, en utilisant la physique des hautes énergies et le plus grand accélérateur de particules sur Terre (le grand collisionneur de hadrons). Le LHC, par exemple, est désormais utilisé pour observer le boson de Higgs.
«Potentiellement, ces accélérateurs spatiaux peuvent atteindre des énergies d'un ordre beaucoup plus élevé que notre LHC. Peut-être même un million de fois plus », poursuit van Wiiren.
Les scientifiques n'ont pas (et n'ont peut-être jamais) les outils pour observer les spécificités subtiles de ce qui peut se passer dans l'espace à une distance de 2 milliards d'années-lumière, mais van Wiiren est convaincu et très heureux que les astronomes aient déjà des recherches sur de tels accélérateurs de particules géants. permettra bientôt de nouvelles technologies.
C'est vraiment cool. Puisque nous ne sommes pas encore capables de créer de tels niveaux d'énergie sur Terre. Peut-être qu'à l'avenir, nous pourrons apprendre à accélérer les particules encore plus vite que le LHC actuel, mais pas maintenant », a conclu van Wiiren.
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