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Des astronomes tombent sur la plus grande galaxie jamais découverte

Crédits : Oei et al., arXiv, 2022

Des astronomes ont récemment identifié la plus grande radio galaxie jamais enregistrée. Située à environ trois milliards d’années-lumière de la Terre, cette structure galactique nommée Alcyoneus s’étend sur cinq mégaparsecs, soit environ 16,3 millions d’années-lumière.

La plus grande structure d’origine galactique

Les radiogalaxies géantes sont encore très méconnues. Ces objets se composent d’une galaxie hôte à partir de laquelle émanent des lobes colossaux jaillissant du centre galactique. En interaction avec le milieu intergalactique, ces jets agissent comme un synchrotron pour accélérer les électrons qui produisent une émission radio.

Récemment, une équipe d’astronomes est tombée sur l’une de ces géantes et il s’agit de la plus grande structure connue du genre. À titre de comparaison, cette galaxie serait environ 160 fois plus grande que la Voie lactée.

Nous sommes à peu près sûrs de savoir ce qui produit ces jets : un trou noir supermassif happant de la matière au centre de la galaxie. Une grande partie du matériel du disque d’accrétion tourbillonne autour de l’ogre cosmique avant de passer l’horizon des événements. Dès lors, plus aucun retour n’est possible. Toutefois, une petite fraction de cette matière se retrouve canalisée de la région interne du disque d’accrétion vers les pôles où elle est projetée dans l’espace sous la forme de jets de plasma ionisé.

Ces jets peuvent parcourir d’énormes distances avant de se répandre en lobes géants émetteurs d’émission radio. Ce processus n’a rien d’inhabituel. Notre galaxie propose également ce type de lobes. Ce que nous ignorons en revanche, c’est la raison pour laquelle ces jets peuvent atteindre des tailles gargantuesques dans certaines galaxies, comme c’est le cas ici.

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Trois images de la galaxie vue dans les longueurs d’onde infrarouge, radio et optique. Crédits : Martijn Simon Soen Liong OEI/LOFAR

Une croissance encore incomprise

Les chercheurs expliquent avoir identifié cette galaxie en analysant les données collectées par le LOw Frequency ARray (LOFAR) en Europe. Il s’agit d’un réseau interférométrique composé d’environ 20 000 antennes radio réparties sur 52 sites. Ils se sont ensuite appuyés sur la Sloan Digital Sky Survey pour tenter d’appréhender la galaxie hôte. Ils ont alors découvert qu’il s’agissait d’une galaxie elliptique tout à fait normale abritant un trou noir supermassif en son centre d’environ 400 millions de masses solaires.

Ainsi, selon les chercheurs, au-delà de sa géométrie, Alcyoneus et son hôte sont étrangement ordinaires et comparables à ceux des radiogalaxies géantes médianes. Des galaxies ou des trous noirs centraux très massifs ne sont donc pas nécessaires pour faire pousser de telles géantes. Côté hypothèse, il se pourrait qu’Alcyoneus évolue dans une région de l’espace dont la densité est inférieure à la moyenne, ce qui pourrait permettre son expansion.

Des analyses plus approfondies seront néanmoins nécessaires pour tenter de mettre en lumière ce qui motive cette incroyable croissance.