Cette semaine, la 229e réunion de l'American Astronomical Society (AAS) a débuté à Grapevine, au Texas. Du lundi au vendredi (du 3 janvier au 7 janvier), les participants entendront des présentations de chercheurs et de scientifiques de plusieurs domaines différents qui partageront les dernières découvertes en astronomie et en sciences de la Terre.
L'un des faits saillants de cette semaine a été une présentation de l'Observatoire de rayons X Chandra de la NASA, qui a eu lieu dans la matinée du mercredi 5 janvier. Au cours de la présentation, une équipe de recherche internationale a montré des images étonnantes de deux des forces cosmiques les plus puissantes vues ensemble pour la première fois - un trou noir supermassif et deux amas de galaxies massifs entrant en collision.
Les amas de galaxies sont connus sous le nom d'Abell 3411 et d'Abell 3412, qui sont situés à environ deux milliards d'années-lumière de la Terre. Ces deux amas sont assez massifs, chacun possédant l'équivalent d'environ un quadrillion de fois la masse de notre Soleil. Inutile de dire que la collision de ces objets a produit toute l'onde de choc, qui comprenait la libération de gaz chauds et de particules énergétiques.
Cela a été rendu encore plus impressionnant grâce à la présence d'un trou noir supermassif (SMBH) au centre de l'un des amas de galaxies. Comme l'équipe l'a décrit dans son article - intitulé «Le cas de la ré-accélération des électrons lors des chocs des amas de galaxies» - la collision galactique a produit une explosion nébuleuse de rayons X (illustrés ci-dessus), qui ont été produits lorsque des nuages de gaz chauds d'un amas labouré à travers les nuages de gaz chauds de l'autre.
Pendant ce temps, le gaz entrant a été accéléré vers l'extérieur dans un flux de type jet, grâce aux puissants champs électromagnétiques de la SMBH. Ces particules ont été encore accélérées lorsqu'elles ont été balayées par les ondes de choc produites par la collision des amas galactiques et de leurs massifs nuages de gaz. Ces flux ont été détectés grâce à l'éclatement des ondes radio qu'ils ont émises en conséquence.
En voyant ces deux événements majeurs se produire en même temps au même endroit, l'équipe de recherche a effectivement assisté à un «double coup dur» cosmique. Comme Felipe Andrade-Santos du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), et co-auteur de l'article, l'a décrit dans un communiqué de presse de Chandra:
«C’est presque comme lancer une fusée en orbite terrestre basse puis se faire tirer hors du système solaire par une deuxième explosion de fusée. Ces particules sont parmi les particules les plus énergétiques observées dans l'Univers, grâce à la double injection d'énergie. »
S'appuyant sur des données obtenues de l'Observatoire de rayons X de Chandra, du radiotélescope géant Metrewave (GMRT) en Inde, du très grand tableau Karl G. Jansky, de l'observatoire Keck et du télescope Subaru du Japon, l'équipe a pu capturer cet événement dans les longueurs d'onde optiques, radiologiques et radioélectriques. Cela a non seulement conduit à des images époustouflantes, mais a mis en lumière un mystère de longue date dans la recherche sur les galaxies.
Dans le passé, les astronomes ont détecté des émissions radio provenant d'Abell 3411 et d'Abell 3412 en utilisant le GMRT. Mais l'origine de ces émissions, qui ont atteint des millions d'années-lumière, a fait l'objet de spéculations et de débats. En s'appuyant sur les données obtenues, l'équipe de recherche a pu déterminer qu'elles sont le résultat de particules énergétiques (produites par les nuages de gaz chaud entrant en collision) qui sont encore accélérées par des ondes de choc galactiques.
Ou comme le co-auteur William Dawson, du Lawrence Livermore National Lab à Livermore, en Californie, l'a dit:
«Ce résultat montre qu'une combinaison remarquable d'événements puissants génère ces usines d'accélération des particules, qui sont les plus grandes et les plus puissantes de l'Univers. C'est un peu poétique qu'il ait fallu une combinaison des plus grands observatoires du monde pour comprendre cela. »
De nombreuses découvertes intéressantes ont été partagées depuis le début de la 229e réunion de l'AAS - comme la recherche de la source d'une rafale radio rapide - et beaucoup d'autres sont attendues avant la fin de la semaine. Ceux-ci incluront les derniers résultats du Sloan Digital Sky Survey (SDSS), et de nouvelles recherches passionnantes sur les trous noirs, les exoplanètes et d'autres phénomènes astronomiques.
Et n'oubliez pas de consulter également ce podcast de Chandra, qui parle de la collision entre Abell 3411 et 3412 et des forces cosmiques qu'il a déclenchées.
