La plus grande galaxie que vous venez de découvrir a été découverte et elle va détruire votre cerveau

Les astronomes viennent de trouver une bête absolue d’une galaxie.

Située à environ 3 milliards d’années-lumière, Alcyoneus est une radiogalaxie géante mesurant 5 mégaparsecs dans l’espace. Il mesure 16,3 millions d’années-lumière et forme la plus grande structure connue d’origine galactique.

Cette découverte met en évidence notre incompréhension de ce géant, et ce qui motive sa croissance étonnante. Mais cela pourrait ouvrir la voie à une meilleure compréhension, non seulement des radiogalaxies géantes, mais du milieu intergalactique dérivant dans les vastes vides de l’espace.

Les radiogalaxies géantes sont un autre mystère dans un monde plein de mystère. Il se compose d’une galaxie hôte (le groupe d’étoiles en orbite autour du noyau d’une galaxie contenant un trou noir supermassif), ainsi que de jets et de lobes massifs émergeant du centre galactique.

Ces jets et lobes, en interaction avec le centre des galaxies, agissent comme Synchrotron Pour accélérer les électrons qui produisent des émissions radio.

Nous sommes sûrs de savoir ce qui produit les jets : un trou noir supermassif actif au centre de la galaxie. Nous appelons un trou noir « actif » lorsqu’il consomme (ou « accumule ») de la matière à partir d’un disque géant de matière qui l’entoure.

Tout le matériel du disque d’accrétion en orbite dans un trou noir actif ne finit pas au-delà de l’horizon des événements. Une petite partie de celle-ci est en quelque sorte dirigée de la région interne du disque d’accrétion vers les pôles, où elle est propulsée dans l’espace sous forme de jets de plasma ionisé, à des vitesses représentant un pourcentage élevé de la vitesse de la lumière.

Ces jets peuvent parcourir de grandes distances avant de se disperser à travers des lobes géants de rayonnement radio.

Incrustation des lobes d'AlcyoneusLobes radio d’Alcyoneus. (Uwe et al., arXiv, 2022)

Ce processus est tout à fait normal. Même la Voie lactée a des lobes radio. Ce que nous n’avons pas vraiment, c’est pourquoi, dans certaines galaxies, elles atteignent des tailles absolument gigantesques, à l’échelle méga-française. Celles-ci sont appelées galaxies géantes radio, et les exemples les plus extrêmes pourraient être la clé pour comprendre les moteurs de leur croissance.

« S’il existe des caractéristiques des galaxies hôtes qui sont une raison importante de la croissance des radiogalaxies géantes, il est probable que les hôtes des plus grandes radiogalaxies géantes en possèdent », ont déclaré les chercheurs, dirigés par l’astronome Martin Ue de l’Observatoire de Leiden en les Pays-Bas. Explication dans leur papier prépressequi a été accepté pour publication dans Astronomie et astrophysique.

« De même, s’il existe certains environnements à grande échelle qui sont largement propices à la croissance des radiogalaxies géantes, alors les plus grandes radiogalaxies géantes sont plus susceptibles de s’y trouver. »

L’équipe est allée à la recherche de ces valeurs aberrantes dans les données collectées par le LOw Frequency ARray (persienne) en Europe, un réseau d’interférométrie composé d’environ 20 000 antennes radio, réparties sur 52 sites à travers l’Europe.

Ils ont retraité les données via un nouveau pipeline, supprimant les sources radio intégrées susceptibles d’interférer avec les détections de lobes radio diffus et corrigeant la distorsion optique.

Ils disent que les images résultantes représentent la recherche la plus sensible jamais menée pour les lobes radio des galaxies. Utilisez ensuite un fichier Le meilleur outil pour la reconnaissance de formes Disponibles pour sélectionner leur cible : leurs yeux.

C’est ainsi qu’ils ont trouvé Alcyoneus, émanant d’une galaxie distante de quelques milliards d’années-lumière.

«Nous avons découvert ce qui est dans la projection la plus grande structure connue créée par une seule galaxie – une radiogalaxie géante de la longueur appropriée attendue. [of] 4,99 ± 0,04 mégaparsecs. La véritable longueur appropriée est d’au moins … 5,04 ± 0,05 mégaparsecs », ils écrivent.

Une fois les lobes mesurés, les chercheurs ont utilisé le Sloan Digital Sky Survey pour tenter de comprendre la galaxie hôte.

Ils ont découvert qu’il s’agissait d’une galaxie elliptique assez ordinaire, intégrée dans les filaments de la toile cosmique, avec une masse d’environ 240 milliards de fois la masse du Soleil, avec un trou noir supermassif en son centre d’environ 400 millions de fois la masse du Soleil.

Ces deux paramètres sont en fait essentiels pour les radiogalaxies géantes, ce qui pourrait fournir des indices sur ce qui motive la croissance des lobes radio.

« Loin de l’ingénierie, Alcyoneus et son hôte sont étrangement ordinaires : la densité totale de luminosité à basse fréquence, la masse stellaire et la masse du trou noir supermassif sont toutes inférieures à celles des radiogalaxies géantes médianes, malgré leur similitude. » Les chercheurs écrivent.

« Ainsi, les galaxies très massives ou centrales trous noirs Ce n’est pas nécessaire pour le développement de grandes géantes, et si l’état observé est la source de toute sa vie, alors il n’y a pas non plus de puissance radio élevée.

Alcyoneus pourrait être assis dans une région de l’espace moins dense que la moyenne, ce qui pourrait permettre son expansion – ou l’interaction avec la toile cosmique joue un rôle dans la croissance du corps.

Quoi qu’il en soit, les chercheurs pensent qu’Alcyoneus continue de grandir, loin dans les ténèbres cosmiques.

La recherche a été acceptée pour publication dans Astronomie et astrophysiquedisponible à arXiv.

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