Un regard aux rayons X au cœur de puissants quasars

Un regard aux rayons X au cœur de puissants quasars

Horodatage: 19 mai 2023, 4 h 32
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19 mai 2023 (Actualités Nanowerk) Les chercheurs ont observé l'émission de rayons X du quasar le plus lumineux observé au cours des 9 derniers milliards d'années de l'histoire cosmique, connu sous le nom de SMSS J114447.77-430859.3, ou J1144 en abrégé. La nouvelle perspective met en lumière le fonctionnement interne des quasars et la manière dont ils interagissent avec leur environnement. La recherche est publiée dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society ("Le premier examen aux rayons X du SMSS J114447.77-430859.3 : le quasar le plus lumineux des 9 derniers Gyr"). Observation XMM-Newton/EPIC-pn du quasar SMSS J114447.77-430859.3 Observation XMM-Newton/EPIC-pn du quasar SMSS J114447.77-430859.3. (Image : ESA/XMM-Newton/Dr Elias Kammoun) Hébergé par une galaxie située à 9.6 milliards d'années-lumière de la Terre, entre les constellations du Centaure et de l'Hydre, J1144 est extrêmement puissant, brillant 100,000 XNUMX milliards de fois plus que le Soleil. J1144 est beaucoup plus proche de la Terre que d’autres sources de même luminosité, ce qui permet aux astronomes d’avoir un aperçu du trou noir qui alimente le quasar et de son environnement. L'étude a été dirigée par le Dr Elias Kammoun, chercheur postdoctoral à l'Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), et Zsofi Igo, doctorant à l'Institut Max Planck de physique extraterrestre (MPE). Les quasars font partie des objets les plus brillants et les plus éloignés de l'univers connu, alimentés par la chute de gaz dans un trou noir supermassif. Ils peuvent être décrits comme des noyaux galactiques actifs (AGN) de très haute luminosité qui émettent de grandes quantités de rayonnement électromagnétique observable dans les longueurs d’onde radio, infrarouge, visible, ultraviolette et X. J1144 a été initialement observé dans les longueurs d’onde visibles en 2022 par le SkyMapper Southern Survey (SMSS). Pour cette étude, les chercheurs ont combiné les observations de plusieurs observatoires spatiaux : l'instrument eROSITA à bord de l'observatoire Spectrum-Roentgen-Gamma (SRG), l'observatoire ESA XMM-Newton, le réseau de télescopes spectroscopiques nucléaires de la NASA (NuSTAR) et Neil Gehrels de la NASA. Observatoire Swift. L'équipe a utilisé les données des quatre observatoires pour mesurer la température des rayons X émis par le quasar. Ils ont constaté que cette température était d'environ 350 millions de Kelvin, soit plus de 60,000 XNUMX fois la température à la surface du Soleil. L'équipe a également découvert que la masse du trou noir au centre du quasar est environ 10 milliards de fois celle du Soleil et que sa vitesse de croissance est de l'ordre de 100 masses solaires par an. La lumière des rayons X provenant de cette source variait sur une échelle de temps de quelques jours, ce qui n'est généralement pas observé dans les quasars dotés de trous noirs aussi grands que celui résidant dans J1144. L’échelle de temps typique de variabilité pour un trou noir de cette taille serait de l’ordre de plusieurs mois, voire années. Les observations ont également montré que même si une partie du gaz est avalée par le trou noir, une partie du gaz est éjectée sous la forme de vents extrêmement puissants, injectant de grandes quantités d’énergie dans la galaxie hôte. la Dre Kammoun, auteur principal de l’article, déclare : « Nous avons été très surpris qu’aucun observatoire à rayons X n’ait jamais observé cette source malgré son extrême puissance. » Il ajoute : « Des quasars similaires se trouvent généralement à des distances beaucoup plus grandes, ils apparaissent donc beaucoup plus faibles, et nous les voyons tels qu'ils étaient lorsque l'Univers n'avait que 2 à 3 milliards d'années.

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