L'étrange galaxie PKS 2014-55 en forme de boomerang a des jets radio qui semblent courbes, plutôt que droits. © NRAO/AUI/NSF, Sarao, DES

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Les astronomes ont élucidé le mystère de la forme en X des galaxies radio

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C'est comme une chasse au Trésor... Tout le monde a en tête cette fameuse carte tant convoitée par les pirates des récits de notre enfance où le fameux X marquait le lieu de la cachette du précieux butin. Des astronomes d'Afrique du Sud et des États-Unis ont suivi cette fameuse trace en forme de « X » et ont élucidé un phénomène mystérieux se produisant dans l'espace lointain...

Les galaxies contenant en leur centre un trou noir supermassif actif, présentent généralement des jets « jumeaux » qui semblent éclater de part et d'autre du centre. Ces jets se propagent donc vers l'extérieur, dans des directions opposées et de manière plus ou moins rectiligne.

Mais, dans la galaxie PKS 2014-55, à environ 800 millions d'années-lumière de la Terre, les jets provenant de son trou noir supermassif central n'agissent pas de la même manière. Au lieu d'une structure symétrique et rectiligne, cette galaxie -- comme d'autres que l'on rassemble par l'appellation de « galaxies X »  -- semble avoir quatre jets en forme d'un « X » légèrement courbe.

La galaxie en forme de X, PKS 2014-55, observée avec le télescope MeerKAT, indiquant les anciens jets radio en forme de X, les plus jeunes jets plus près du trou noir central et la région d'influence dominée par les étoiles et le gaz de la galaxie centrale. © UP, NRAO / AUI / NSF, Sarao, DES

Le X a révélé le mystère

La raison pour laquelle les galaxies X ont cette forme caractéristique était jusqu'alors non élucidée. Mais, grâce à de nouvelles observations détaillées du radiotélescope MeerKAT, situé dans le désert sud-africain, les astronomes ont résolu l'énigme, comme des pirates qui ont suivi le fameux « X ».

Les jets d'ondes radio en forme de X de PKS 2014-55, qui s'étendent sur 2,5 millions d'années-lumière dans l'espace, sont renvoyés vers l’intérieur de la galaxie lorsqu'ils rencontrent la pression du gaz intergalactique. Lorsque le matériau retombe vers le centre, il est alors dévié par une pression de gaz plus élevée près du centre et se courbe plutôt vers l'extérieur, créant alors les bras en X.

Avant que ces découvertes ne soient publiées, dans la publication du journal Monthly notices de la Royal Astronomical Society, les astronomes avaient plusieurs théories sur les processus de formation des galaxies X. Certains pensaient que les jets avaient changé de direction au fil du temps à mesure que la rotation du trou noir changeait.

D'autres soupçonnaient que deux trous noirs supermassifs au centre, indiscernables des télescopes, projetaient deux paires de jets différentes dans des directions différentes. Maintenant, le mystère est résolu et révèle en fait une énorme bataille entre les jets du trou noir et le gaz à travers lequel ils se déplacent.

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