Hubble takes closest-ever look at a quasar
par ESA/Hubble Information Centre
Une image en deux volets du quasar 3C 273, prise par différents instruments Hubble. Le volet supérieur est une image WFPC2 de 3C 273. Il ressemble à un phare de voiture blanc brillant. Il y a une structure linéaire orange-blanche semblable à de la fumée qui s'étend jusqu'à la position 4 heures, un jet extragalactique lancé depuis le quasar au centre du trou noir d'une galaxie invisible. Sous le titre se trouve une légende de couleurs indiquant les filtres qui ont été utilisés pour créer l'image et la couleur attribuée à chaque filtre : F450W est bleu, F606W est orange. Les flèches de la boussole dans le coin inférieur droit indiquent l'orientation de l'image dans le ciel ; la flèche du nord pointe dans la direction de 11 heures ; la flèche de l'est pointe vers 8 heures. Une barre d'échelle dans le coin inférieur gauche est étiquetée « 182 000 années-lumière » sur « 15 secondes d'arc ». L'image du coronographe STIS dans le panneau inférieur est à peu près la même que l'image WFPC2, mais dans des tons bleus. Un cercle noir bloque l'éblouissement du quasar. Un matériau filamentaire de couleur bleue est visible près du trou noir. Le jet extragalactique est toujours visible. Crédit : NASA, ESA, Bin Ren (Université Côte d'Azur/CNRS)
Des astronomes ont utilisé les capacités uniques du télescope spatial Hubble de la NASA pour observer de plus près que jamais la gorge d'un monstre énergétique de trou noir alimentant un quasar. Un quasar est un centre galactique qui brille intensément lorsque le trou noir consomme de la matière dans son environnement immédiat.
Les nouvelles vues de l'environnement du quasar prises par Hubble montrent beaucoup de « choses étranges », selon Bin Ren de l'Observatoire de la Côte d'Azur et de l'Université Côte d'Azur à Nice, en France. « Nous avons quelques taches de différentes tailles et une mystérieuse structure filamentaire en forme de L. Tout cela se trouve à moins de 16 000 années-lumière du trou noir. »
Certains de ces objets pourraient être de petites galaxies satellites autour du trou noir, et donc offrir les matériaux qui s'accumuleront sur le trou noir supermassif central, alimentant le phare lumineux.
« Grâce à la puissance d'observation de Hubble, nous ouvrons une nouvelle porte vers la compréhension des quasars », a déclaré Ren. « Mes collègues sont enthousiastes car ils n'ont jamais vu autant de détails auparavant. »
Les quasars ressemblent à des étoiles en tant que sources ponctuelles de lumière dans le ciel (d'où le nom d'objet quasi-stellaire). Le quasar de la nouvelle étude, 3C 273, a été identifié en 1963 par l'astronome Maarten Schmidt comme le premier quasar. Les résultats sont publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics.
À une distance de 2,5 milliards d'années-lumière, il était trop loin pour une étoile. Il a dû être plus énergétique que jamais imaginé, avec une luminosité plus de 10 fois supérieure à celle des galaxies elliptiques géantes les plus brillantes. Cela a ouvert la porte à une nouvelle énigme inattendue en cosmologie : qu'est-ce qui alimente cette production massive d'énergie ? Le coupable probable était l'accumulation de matière sur un trou noir.
En 1994, la nouvelle image nette du télescope Hubble a révélé que l'environnement entourant les quasars est bien plus complexe qu'on ne le pensait au départ. Les images suggéraient des collisions et des fusions galactiques entre quasars et galaxies compagnes, où des débris tombent en cascade sur des trous noirs supermassifs. Cela rallume les trous noirs géants qui alimentent les quasars.
Crédit : ESA/Hubble Information Centre
Pour Hubble, observer le quasar 3C 273, c'est comme regarder directement dans un phare de voiture aveuglant et essayer de voir une fourmi ramper sur le bord qui l'entoure. Le quasar déverse des milliers de fois l'énergie totale des étoiles d'une galaxie.
L'un des quasars les plus proches de la Terre, 3C 273, se trouve à 2,5 milliards d'années-lumière de la Terre. (S'il était très proche, à quelques dizaines d'années-lumière de la Terre, il apparaîtrait aussi brillant que le Soleil dans le ciel.) L'instrument STIS de Hubble peut servir de coronographe pour bloquer la lumière des sources centrales, un peu comme la Lune bloque l'éblouissement du Soleil lors d'une éclipse solaire totale.
Les astronomes ont utilisé STIS pour dévoiler les disques poussiéreux autour des étoiles afin de comprendre la formation des systèmes planétaires, et ils peuvent désormais utiliser STIS pour mieux comprendre les galaxies hôtes des quasars. Le coronographe de Hubble a permis aux astronomes de regarder huit fois plus près du trou noir que jamais auparavant.
Les scientifiques ont obtenu un aperçu rare du jet de matière extragalactique du quasar, long de 300 000 années-lumière, qui traverse l'espace à une vitesse proche de celle de la lumière. En comparant les données coronographiques STIS avec les images STIS d'archives avec un écart de 22 ans, l'équipe dirigée par Ren a conclu que le jet se déplace plus rapidement lorsqu'il est plus éloigné du trou noir monstrueux.
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"Avec les structures spatiales fines et le mouvement du jet, Hubble a comblé un fossé entre l'interférométrie radio à petite échelle et les observations d'imagerie optique à grande échelle, et nous pouvons ainsi faire un pas d'observation vers une compréhension plus complète de la morphologie de l'hôte du quasar.
"Notre point de vue précédent étai
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commentaires
Cet article m interpelle :j aurais tendance a penser qu un trou noirr aussi monstrueux n a rejette rien et n a pas besoin de serviette pour protéger sa galaxie de ses ''éclaboussures !!!
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More information: Bin B. Ren et al, 3C 273 host galaxy with Hubble Space Telescope coronagraphy, Astronomy & Astrophysics (2024). DOI: 10.1051/0004-6361/202348254 . On arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2402.09505
Journal information: Astronomy & Astrophysics
Provided by ESA/Hubble Information Centre
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