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En sondant une région lointaine du cosmos, des astronomes ont identifié le plus grand nuage de particules énergétiques connu, d’un diamètre 200 fois supérieur à celui de la Voie lactée.
Nuage record
Réalisées à l’aide du radiotélescope MeerKAT (en Afrique du Sud), les observations de l’amas galactique PLCK G287.0+32.9, distant d’environ 5 milliards d’années-lumière et identifié pour la première fois en 2011, ont révélé qu’il était entouré d’un faible halo. S’étendant sur quelque 20 millions d’années-lumière, cette structure absolument colossale éclipse le nuage d’Abell 2255, affichant un diamètre d’environ 16,3 millions d’années-lumière.
« Nous nous attendions à trouver une paire de reliques brillantes aux extrémités de l’amas, ce qui aurait correspondu aux observations précédentes », explique Kamlesh Rajpurohit, du Centre d’astrophysique Harvard-Smithsonian. « Un nuage de particules énergétiques aussi grand n’avait jamais été observé dans cet amas de galaxies ni dans aucun autre. »
Selon les auteurs de la nouvelle étude, pré-publiée sur le serveur arXiv et présentée à l’occasion de la 246e réunion de l’American Astronomical Society, de telles découvertes remettent en question nos principales théories concernant l’énergisation des particules cosmiques.
A record-breaking structure, spanning nearly 20 million light-years, has been discovered in a galaxy cluster. It could help us understand how magnetic fields shape the Universe on the largest scales — one of the major unanswered questions in astrophysics: https://t.co/pKDcW8lPmC pic.twitter.com/K2I8wX93HU
— Chandra Observatory (@chandraxray) June 10, 2025
« Nous commençons à voir l’Univers d’une manière qui nous était auparavant impossible », poursuit Rajpurohit. « Ce qui signifie qu’il faut repenser la façon dont l’énergie et la matière se déplacent à travers ses plus grandes structures. »
Des détections inattendues
Au cœur de PLCK G287.0+32.9, l’équipe a détecté un halo radio d’environ 11,4 millions d’années-lumière de diamètre, décrit comme le plus grand jamais observé à la fréquence de 2,4 gigahertz. Si cette détection suggère la présence d’électrons cosmiques et de champs magnétiques s’étendant jusqu’à la périphérie des amas, la façon dont ces particules peuvent être accélérées ou ré-accélérées sur de telles distances reste floue.
« Les halos radio très étendus ne sont généralement visibles qu’à basse fréquence, car les électrons qui les composent sont vieux. Avec le temps, ils ont perdu de l’énergie », explique le scientifique.
L’équipe suppose que des ondes de choc ou des turbulences géantes pourraient être à l’origine de ce « coup de fouet ». Des scénarios appuyés par les observations de l’observatoire à rayons X Chandra, qui ont révélé la présence de poches de gaz chaud fortement perturbé entre les galaxies de l’amas, correspondant dans certains cas étroitement aux structures radio détectées. À ce stade, les suspects potentiels sont la collision de deux amas galactiques plus petits, ou des explosions produites par un trou noir supermassif.
Il y a quelques semaines, des astronomes avaient détecté un « pont » galactique géant, susceptible de résoudre l’un des plus grands mystères de l’Univers.