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    Émission prolongée de rayons X durs à partir d'un noyau galactique

    Une image proche infrarouge de la galaxie ESO428-G014. Les astronomes utilisant Chandra ont découvert que la région nucléaire émettant des rayons X durs est plus de dix fois plus grande que ce que les modèles conventionnels peuvent expliquer, remettre en cause la compréhension de base. Crédit :2MASS

    Des trous noirs supermassifs contenant des millions voire des milliards de masses solaires de matière se trouvent dans les noyaux de presque toutes les galaxies. La voie Lactée, par exemple, a un trou noir nucléaire avec environ 4 millions de masses solaires de matière. Autour du trou noir se trouve un tore de poussière et de gaz, et lorsque la matière tombe vers le trou noir, le bord intérieur de ce disque peut être chauffé à des millions de degrés, et émettent en rayons X.

    Le chauffage par accrétion peut également entraîner des phénomènes dramatiques tels que des jets bipolaires de particules chargées se déplaçant rapidement. Les particules chargées et les rayons X intenses trouvés à l'intérieur de cette région incluent le type le plus énergétique, les soi-disant "rayons X durs" qui sont censés interagir avec le matériau dans le tore pour stimuler l'émission de hautement ionisés, atomes de fer chaud. Les images radiographiques à haute résolution de l'observatoire à rayons X Chandra semblent confirmer que les conditions les plus extrêmes qui rendent les rayons X durs sont contenues dans une petite région de quelques centaines d'années-lumière autour du trou noir nucléaire.

    À une distance d'environ 70 millions d'années-lumière, ESO428-G014 est un exemple relativement proche d'une galaxie nucléaire, émission de rayons X durs. Comme ça arrive, le noyau est fortement obscurci dans les rayons X optiques et de faible énergie par la poussière parce que nous voyons la galaxie de côté à travers ses bras spiraux ; notre ligne de mire peut également passer par le tore circumnucléaire. La galaxie est d'un intérêt particulier, cependant, parce que le noyau a un jet radio qui en sort. les astronomes du CfA Pepi Fabbiano, Martin Elvis, Alessandro Paggi, Marguerite Karovska, Pete Maksym, et Jean Raymond, avec deux collègues, a étudié cette galaxie en utilisant Chandra et en prenant des expositions beaucoup plus profondes que jamais auparavant. Les scientifiques rapportent avoir découvert que l'émission extrême de rayons X est prolongée, pas confiné à une région intérieure, et s'étend sur une distance de plusieurs milliers d'années-lumière plutôt que de quelques centaines. Bien qu'il y ait eu des rapports d'émission dure en dehors de l'environnement nucléaire dans deux autres galaxies, c'est la première fois qu'une telle émission de rayons X durs est détectée à ces grandes échelles étendues. Sans aucun doute, cette découverte remet en cause la présomption de base selon laquelle elle ne provient que des particules chargées se déplaçant le plus rapidement à l'intérieur du tore. Les scientifiques proposent quelques explications spéculatives, y compris l'accélération possible des particules dans le jet radio, et prévoient de poursuivre leurs recherches avec des observations supplémentaires.


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