Kids

eso1602fr-ch — Communiqué de presse scientifique

La naissance turbulente d'un quasar

ALMA révèle les secrets de la galaxie la plus brillante de l'Univers

15 janvier 2016

La galaxie la plus brillante découverte à ce jour dans l'Univers – le quasar W2246-0526, qui nous apparaît tel qu'il était lorsque l'Univers était âgé d'un milliard d'années seulement – est si active qu'elle est sur le point d'éjecter l'ensemble du gaz permettant de créer de nouvelles étoiles. En attestent de nouvelles observations effectuées grâce au Vaste Réseau (Sub-) Millimétrique de l'Atacama (ALMA).

Les quasars sont de lointaines galaxies dont les cœurs abritent des trous noirs supermassifs très actifs d’où s'échappent de puissants jets de matière et d'énergie. La plupart des quasars brillent intensément. Quelques-uns de ces objets énergétiques [1] figurent toutefois parmi les Hot DOGs – des galaxies chaudes, obscurcies par la poussière. Telle la galaxie WISE J224607.57-052635.0 [2], la plus brillante des galaxies découvertes à ce jour dans l'Univers.

Une équipe de chercheurs menée par Tanio Díaz-Santos de l'Université Diego Portales de Santiago au Chili, a pour la première fois utilisé le potentiel unique d'ALMA [3] pour sonder l'intérieur de W2246-0526 et suivre le mouvement des atomes de carbone ionisés entre les étoiles de la galaxie.

“De vastes quantités de cette matière interstellaire ont été découvertes dans un état de turbulence extrême, se déplaçant au travers de la galaxie à quelques deux millions de kilomètres par heure”, précise Tanio Díaz-Santos, auteur principal de cette étude.

Les astronomes pensent que cet état de turbulence pourrait être lié à l'extrême brillance de la galaxie. W2246-0526 émet autant de lumière que 350 milliards de Soleils réunis. Cette exceptionnelle luminosité résulte de l'échauffement que subit un disque de gaz à mesure qu'il décrit une spirale autour du trou noir supermassif situé au centre de la galaxie. L'extraordinaire rayonnement émis par le disque d'accrétion au centre de ce Hot DOG ne s'échappe pas directement : il est absorbé par une épaisse couche de poussière environnante, qui le réémet sous forme de lumière infrarouge [4].

Cette puissante source de lumière infrarouge a un impact direct et violent sur la galaxie toute entière. La région située à proximité du trou noir apparaît 100 fois plus lumineuse que la somme des autres parties de la galaxie, libérant un rayonnement intense mais localisé à l'intérieur de W2246-0526 qui exerce une incroyable pression sur la galaxie toute entière [5].

“Parce qu'elle libère une énorme quantité de rayonnement infrarouge, nous nous doutions que cette galaxie était en pleine phase de transformation” précise Peter Eisenhardt, co-auteur de l'étude et responsable du projet WISE au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie.

“ALMA nous a montré que la fournaise qui règne au sein de cette galaxie fait surchauffer la marmite”, ajoute Roberto Assef de l'Université Diego Portales, responsable des observations d'ALMA.

Si ce régime turbulent se poursuit, l'intense rayonnement infrarouge devrait expulser l'intégralité du gaz interstellaire de cette galaxie. Des modèles galactiques reposant sur ces nouvelles données d'ALMA indiquent que du gaz interstellaire s'échappe déjà de la galaxie, dans toutes les directions.

“Si cette tendance se poursuit, il se peut que W2246 se transforme en un quasar plus traditionnel”, conclut Manuel Aravena, également de l'Université Diego Portales. “Seul ALMA, doté de sa résolution inégalée, peut nous permettre d'observer cet objet en haute définition et de suivre un épisode si important dans la vie d'une galaxie”.

Notes

[1] Seul un quasar sur 3000 est classé Hot DOG.
[2] La dénomination complète de cet objet remarquable est WISE J224607.57-052635.0. Il fut découvert par le télescope spatial de sondage infrarouge à grand champ WISE de la NASA. Le reste de son appellation indique la localisation précise du quasar sur le ciel.
[3] ALMA se distingue des autres instruments par sa capacité à détecter la faible émission de l'atome de carbone dans le domaine millimétrique.
[4] En raison de l'expansion de l'Univers, le rayonnement infrarouge émis par W2246-0526 est détecté, depuis la Terre, dans le domaine millimétrique auquel ALMA est sensible.
[5] La plupart des autres quasars affichent un rapport de luminosité bien plus modeste. Ce processus d'interaction mutuelle entre le trou noir central de la galaxie et le reste de la matière qu'elle contient a été baptisé rétroaction par les astronomes.

Plus d'informations

Ce travail de recherche a fait l'objet d'un article intitulé "The Strikingly Uniform, Highly Turbulent Interstellar Medium of The Most Luminous Galaxy in the Universe”, par T. Díaz-Santos et al., et sera prochainement publié au sein de la revue Astrophysical Journal Letters.

L'équipe est composée de T. Díaz-Santos (Université Diego Portales, Santiago, Chili), R. J. Assef (Université Diego Portales, Santiago, Chili), A. W. Blain (Université de Leicester, Royaume-Uni), C.-W. Tsai (Jet Propulsion Laboratory, Institut de Technologie de Californie, Pasadena, Californie, Etats-Unis), M. Aravena (Université Diego Portales, Santiago, Chili), P. Eisenhardt (Jet Propulsion Laboratory, Institut de Technologie de Californie, Pasadena, Californie, Etats-Unis), J. Wu (Université de Californie Los Angeles, Californie, Etats-Unis), D. Stern (Jet Propulsion Laboratory, Institut de Technologie de Californie, Pasadena, Californie, Etats-Unis) et C. Bridge (Jet Propulsion Laboratory, Institut de Technologie de Californie, Pasadena, Californie, Etats-Unis).

L'ESO est la première organisation intergouvernementale pour l'astronomie en Europe et l'observatoire astronomique le plus productif au monde. L'ESO est soutenu par 15 pays : l'Allemagne, l'Autriche, la Belgique, le Brésil, le Danemark, l'Espagne, la Finlande, la France, l'Italie, les Pays-Bas, le Portugal, la République Tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L'ESO conduit d'ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants équipements pour l'astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d'importantes découvertes scientifiques. L'ESO joue également un rôle de leader dans la promotion et l'organisation de la coopération dans le domaine de la recherche en astronomie. L'ESO gère trois sites d'observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l'ESO exploite le VLT « Very Large Telescope », l'observatoire astronomique observant dans le visible le plus avancé au monde et deux télescopes dédiés aux grands sondages. VISTA fonctionne dans l'infrarouge. C'est le plus grand télescope pour les grands sondages. Et, le VLT Survey Telescope (VST) est le plus grand télescope conçu exclusivement pour sonder le ciel dans la lumière visible. L'ESO est le partenaire européen d'ALMA, un télescope astronomique révolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de réalisation. L'ESO est actuellement en train de programmer la réalisation d'un télescope européen géant (E-ELT pour European Extremely Large Telescope) de la classe des 39 mètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L'E-ELT sera « l'œil le plus grand au monde tourné vers le ciel.

Liens

  • Article de recherche

Contacts

Thierry Botti
Laboratoire d'Astrophysique de Marseille / Institut Pythéas
Marseille, France
Tel: +33 4 95 04 41 06
Email: thierry.botti@osupytheas.fr

Tanio Díaz-Santos
Universidad Diego Portales
Santiago, Chile
Email: tanio.diaz@mail.udp.cl

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobile: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Ce texte est une traduction du communiqué de presse de l'ESO eso1602.

A propos du communiqué de presse

Communiqué de presse N°:eso1602fr-ch
Nom:W2246-0526
Type:Early Universe : Galaxy : Activity : AGN : Quasar
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2016ApJ...816L...6D

Images

Artist's impression of the galaxy W2246-0526
Artist's impression of the galaxy W2246-0526
Seulement en anglais

Voir aussi notre