Une équipe d’astronomes rapporte avoir découvert une radiogalaxie absolument colossale à environ 3 milliards d’années-lumière de nous. Alcyoneus est un monstre galactique qui s’étend sur 16,3 millions d’années-lumière, soit plus de cent fois la Voie lactée. De plus, au cœur de la galaxie, un trou noir géant dévore activement la matière, libérant d’immenses quantités d’énergie focalisée de son environnement dans deux jets de plasma ultra-rapides. Ce processus violent provoque la formation de structures brillantes dans la bande radio jusqu’à des distances étonnantes.

Alcyoneus est une radiogalaxie géante. L’émission intense d’ondes radio des radiogalaxies est due à la présence d’un trou noir central supermassif, dont la masse est des millions ou des milliards de fois supérieure à celle du Soleil. Gaz et poussières s’accumulent dans un disque d’accrétion autour de l’objet sombre et sont progressivement avalés. . L’énergie générée lors de ce processus conduit à la formation de jets jumeaux de matière surchauffée, qui partent des pôles du trou noir en se déplaçant dans des directions opposées, à des vitesses proches de celle de la lumière.

Lorsque les jets traversent la galaxie, ils génèrent des lobes d’émission radio, interagissant avec le gaz du milieu interstellaire. Les radiogalaxies sont assez courantes dans l’Univers, mais seulement quelques centaines d’entre elles, des radiogalaxies géantes, des radio-jets sportifs qui s’étendent dans l’espace sur plus de 2 millions d’années-lumière. Le mécanisme qui fait que les lobes radio s’étendent à des distances aussi immenses n’est pas encore clair. Les radiogalaxies plus grandes sont des systèmes optimaux pour étudier les processus qui entraînent la formation de ces structures extrêmes, selon Martijn Oei de l’Observatoire de Leiden aux Pays-Bas, qui dirige l’étude à venir en astronomie et astrophysique.

L’équipe a analysé les données du LOw Frequency ARray (LOFAR), un réseau interférométrique composé d’environ 20 000 antennes radio réparties dans toute l’Europe, et les a traitées pour supprimer les sources radio compactes qui pourraient interférer avec la détection des lobes radio diffus. Les images résultantes représentent la recherche la plus approfondie jamais menée sur les lobes radio des galaxies géantes et ont permis aux chercheurs de découvrir le colossal Alcyoneus, du nom d’un géant de la mythologie grecque, à quelques milliards d’années-lumière de nous. « Nous avons découvert ce qui est en perspective la plus grande structure connue composée d’une seule galaxie, une immense radiogalaxie, d’une longueur propre d’au moins 5,04 ± 0,05 mégaparsecs », expliquent les scientifiques.

Une fois les lobes radio mesurés, l’équipe a utilisé le Sloan Digital Sky Survey pour étudier la galaxie, découvrant qu’il s’agit d’une galaxie elliptique assez normale intégrée dans un brin du réseau cosmique universel. Il semble qu’il contienne environ 240 milliards de fois la masse du Soleil et qu’un trou noir supermassif de 400 millions de masses solaires se cache en son cœur. Ces deux caractéristiques ne sont pas particulièrement extraordinaires, elles se situent plutôt à la limite inférieure des propriétés des radiogalaxies géantes, qui peuvent avoir une masse et des dimensions beaucoup plus massives que le trou noir central.

« Au-delà des caractéristiques géométriques, Alcyoneus et son trou noir sont étrangement ordinaires : la densité de luminosité totale à basse fréquence, la masse stellaire et la masse du trou noir supermassif sont inférieures, quoique similaires, à celles de la moyenne des radio galaxies. » expliquent les chercheurs. . Probablement Alcyoneus se trouve dans une région de l’espace caractérisée par une densité de matière inférieure à la moyenne, ce qui pourrait expliquer son expansion considérable, ou l’interaction avec la toile cosmique a joué un rôle dans l’extraordinaire croissance de l’objet. Quelle que soit la raison de son immense taille, Alcyoneus devient de plus en plus grand là-bas dans l’obscurité cosmique.

Dans l’image, combinée à partir des données du télescope Hubble et du Very Large Array, les immenses jets d’ondes radio émis depuis les environs du trou noir supermassif au centre de la galaxie elliptique Hercule A
Crédit : NASA, ESA, S. Baum et C. O’Dea (RIT), R. Perley et W. Cotton (NRAO/AUI/NSF), et la Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Source : https://www.sciencealert.com/at-over-16-million-light-years-across-this-is-the-biggest-galaxy-ever-discovered