En utilisant des données d’archives et de nouvelles données de l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), les astronomes ont imagé 3C 273, un quasar radio fort situé à environ 2,4 milliards d’années-lumière dans la constellation de la Vierge.
Vue d’artiste d’une immense galaxie avec un jet à haute énergie. Crédit image : ALMA/ESO/NAOJ/NRAO.
« Un quasar est le noyau d’une galaxie dont on pense qu’il abrite un trou noir massif en son centre qui avale la matière environnante et émet un rayonnement énorme », ont déclaré l’astronome de l’Université Kogakuin Shinya Komugi et ses collègues.
« Malgré son nom fade, 3C 273 est le premier quasar jamais découvert, le plus brillant et le mieux étudié. »
« C’est l’une des sources les plus couramment observées avec les télescopes car elle peut être utilisée comme étalon de position dans le ciel. En d’autres termes, 3C 273 est une balise radio.
3C 273 est connu depuis des décennies comme le quasar le plus célèbre, mais les connaissances se sont concentrées sur ses noyaux centraux brillants, d’où proviennent la plupart des ondes radio.
Cependant, on en sait beaucoup moins sur sa galaxie hôte elle-même, car la combinaison de la galaxie faible et diffuse avec le noyau 3C 273 nécessitait des plages dynamiques aussi élevées pour la détecter.
Gauche : image Hubble du quasar 3C 273 ; la luminosité excessive conduit à des fuites lumineuses radiales créées par la lumière diffusée par le télescope ; Visible en bas à droite est un jet à haute énergie libéré par le gaz entourant le trou noir central. Droite : Image ALMA de 3C 273 ; il montre l’émission radio faible et étendue (bleu-blanc) autour du noyau. Crédit photo : NASA/ESA/Hubble/Komugi et al., doi : 10.3847/1538-4357/ac616e.
docteur Komugi et ses co-auteurs ont utilisé une technique appelée auto-étalonnage pour réduire la fuite d’ondes radio dans la galaxie à partir de 3C 273, en utilisant le quasar lui-même pour corriger les effets des variations atmosphériques de la Terre sur le système de télescope.
Ils ont atteint une plage dynamique d’imagerie de 85 000, un record ALMA pour les objets extragalactiques.
Après avoir atteint une plage dynamique d’imagerie élevée, ils ont découvert la faible émission radio qui s’étend sur des dizaines de milliers d’années-lumière à travers la galaxie hôte de 3C 273.
« L’émission radio autour des quasars indique généralement une émission synchrotron provenant d’événements à haute énergie tels que des sursauts de formation d’étoiles ou des jets ultrarapides émanant du noyau central. Un jet synchrotron existe également dans 3C 273 », ont expliqué les chercheurs.
Ils ont découvert que cette émission radio faible et généralisée provenait de l’hydrogène gazeux de la galaxie, alimenté directement par le noyau.
C’est la première fois que les ondes radio d’un tel mécanisme s’étendent sur des dizaines de milliers d’années-lumière dans la galaxie hôte d’un quasar.
« Cette découverte offre une nouvelle voie pour étudier les problèmes précédemment abordés à l’aide d’observations de lumière optique », a déclaré le Dr. komugi
« En appliquant la même technique à d’autres quasars, nous espérons comprendre comment une galaxie évolue à travers son interaction avec le noyau central. »
Un article sur les résultats a été publié dans le Journal astrophysique.
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Shinya Komugi et al. 2022. Détection d’une émission millimétrique étendue dans la galaxie hôte de 3C 273 et son impact sur la rétroaction QSO par imagerie ALMA à plage dynamique élevée. ApJ 930, 3 ; doi : 10.3847/1538-4357/ac616e
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