Vue combinée radio-infrarouge montrant les lobes de la radiogalaxie géante Alcyoneus — © Martijn Oei et al. / Astronomy & Astrophysics 2022

Si la taille de la Voie lactée, s’étendant sur 52 850 années-lumière, peut paraître écrasante, notre galaxie s’avère bien minuscule en comparaison de la monstrueuse Alcyoneus et ses plus de 16 millions d’années-lumière de long.

Identifier les exemples les plus extrêmes de radiogalaxies géantes

Constituant les plus grandes structures de l’Univers générées par des galaxies individuelles, les radiogalaxies géantes ont été découvertes accidentellement par des ingénieurs radar dans les années 1940. Cependant, il a fallu plus d’une décennie pour établir leur véritable nature grâce à la radioastronomie, étudiant les objets célestes à l’aide de différents types de fréquences radio.

Ces géantes se composent généralement d’une galaxie hôte, amas d’étoiles en orbite autour d’un noyau abritant un trou noir, et de jets ou de lobes radio colossaux émanant de ce dernier. Si la présence de deux lobes radio assez allongés et symétriques est observée dans de nombreuses galaxies, incluant la Voie lactée, pour une raison obscure, ces structures peuvent parfois atteindre une taille démesurée.

Dans le cadre de travaux à paraître dans la revue Astronomy & Astrophysics, une équipe de chercheurs dirigée par Martijn Oei de l’Observatoire de Leyde aux Pays-Bas a utilisé le réseau européen LOw Frequency ARray (LOFAR), composé de plus de 20 000 antennes radio, afin d’identifier les exemples les plus extrêmes de radiogalaxies géantes, et ainsi mieux cerner les mécanismes physiques soutenant leur croissance.

— zhengzaishuru / Shutterstock.com

« Si certaines caractéristiques de galaxies hôtes constituent une cause importante de la croissance des radiogalaxies géantes, alors les hôtes des plus grandes radiogalaxies géantes sont susceptibles de les posséder », explique Oei. « De même, s’il existe des environnements particuliers à grande échelle très propices à la croissance des radiogalaxies géantes, les plus grandes radiogalaxies géantes sont susceptibles d’y résider. »

La monstrueuse Alcyoneus

Localisée à environ 3 milliards d’années-lumière de la Terre et s’étendant sur 16,3 millions d’années-lumière (5 mégaparsecs), la monstrueuse Alcyoneus est la plus grande radiogalaxie jamais identifiée. De façon étrange, sa galaxie hôte semble être une structure elliptique assez banale, ce qui suggère que la masse de cette dernière et celle du trou noir en son centre n’ont qu’une influence relative sur la croissance des radiogalaxies.

« Alcyoneus et son hôte sont étonnamment ordinaires : la densité totale de luminosité à basse fréquence, la masse stellaire et la masse du trou noir supermassif sont sensiblement inférieures à celles des radiogalaxies géantes médianes », soulignent les auteurs de l’étude.

« Des galaxies ou des trous noirs centraux très massifs ne sont donc pas nécessaires pour produire de grandes [radiogalaxies] géantes et, si l’état observé est représentatif de la source sur sa durée de vie, une puissance radio élevée ne l’est pas non plus. »

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