Un œil cosmique scrutant la Terre depuis des milliards d'années-lumière. Les astronomes ont capturé une image inédite du champ magnétique d'un blazar, surnommé l'"Œil de Sauron".
Cette image, fruit de quinze années d'observations, offre un aperçu des mécanismes à l'œuvre. Les blazars, comme PKS 1424+240, sont des trous noirs supermassifs émettant des jets de particules à des vitesses proches de celle de la lumière. Un alignement presque parfait avec la Terre les rend particulièrement visibles et brillants.
L'image surnommée l'"Œil de Sauron" révèle le champ magnétique d'un jet d'énergie émis par un blazar lointain. Crédit: Y.Y. Kovalev et al.
Les chercheurs ont utilisé le réseau de radiotélescopes VLBA pour reconstituer cette image unique. L'alignement du jet avec la Terre a permis d'amplifier les signaux, rendant possible cette observation détaillée. Cette configuration rare offre une fenêtre unique sur les processus extrêmes se déroulant près des trous noirs supermassifs.
L'étude publiée dans Astronomy and Astrophysics marque une étape importante dans la compréhension des blazars. Elle révèle notamment comment les champs magnétiques influencent la formation et la direction des jets. Ces découvertes pourraient aussi éclairer une origine des neutrinos, ces particules fantômes qui traversent l'Univers presque sans interaction.
Le jet du blazar, presque parfaitement aligné avec la Terre, révèle des détails sans précédent sur sa structure magnétique. Crédit: NSF/AUI/NRAO/B. Saxton/Y.Y. Kovalev et al.
Comment les blazars produisent-ils des neutrinos ?
Les blazars sont des sources cosmiques extrêmement énergétiques, capables d'accélérer des particules à des vitesses phénoménales. Dans ces environnements, les protons peuvent atteindre des énergies si élevées qu'ils se transforment en neutrinos, des particules presque sans masse et très difficiles à détecter.
Les champs magnétiques jouent un rôle clé dans ce processus. Ils canalisent et accélèrent les particules le long des jets, créant les conditions idéales pour la production de neutrinos. Cette découverte aide à expliquer pourquoi certains blazars sont des sources importantes de ces particules fantômes.
La compréhension de ce mécanisme est importante pour l'astrophysique des hautes énergies. Elle permet de mieux appréhender les processus extrêmes se déroulant dans l'Univers, notamment près des trous noirs supermassifs.
Pourquoi l'alignement des blazars avec la Terre est-il si important ?
L'alignement presque parfait des jets de blazars avec la Terre amplifie considérablement leur luminosité. Cet effet, dû à la relativité restreinte d'Einstein, rend ces objets parmi les plus brillants de l'Univers dans le domaine des rayons gamma et X.
Cet alignement permet également aux astronomes d'étudier en détail la structure interne des jets. Sans cette configuration particulière, les détails des champs magnétiques et des processus d'accélération des particules resteraient largement invisibles.
Cette orientation favorise aussi la détection des neutrinos émis par les blazars. Elle offre ainsi une opportunité d'étudier ces particules insaisissables et de mieux comprendre leur rôle dans l'Univers.