Une équipe de chercheurs de Russie et de Grèce rapporte un moyen de déterminer les origines et la nature de la lumière des quasars par sa polarisation. La nouvelle approche est analogue à la façon dont les lunettes de cinéma produisent une image 3D en alimentant chaque œil avec la lumière d'une polarisation particulière, soit horizontale, soit verticale. Les auteurs de la récente étude du Avis mensuels de la Royal Astronomical Society réussi à distinguer la lumière provenant de différentes parties des quasars - leurs disques et leurs jets - en discernant ses polarisations distinctes.

Noyaux galactiques actifs, également connu sous le nom de quasars, sont des trous noirs massifs avec de la matière en orbite autour d'eux. Ils émettent deux jets de plasma dirigés de manière opposée qui se déplacent dans l'espace à une vitesse proche de la vitesse de la lumière.

Tout trou noir massif a de la matière en orbite, tombant lentement vers elle et émettant de la lumière. Cette matière forme ce qu'on appelle un disque d'accrétion. En raison d'un mécanisme encore mal compris, une partie de la matière s'approchant du trou noir s'échappe. Il est accéléré à des vitesses énormes et expulsé le long de l'axe de rotation du trou noir sous la forme de deux jets symétriques de plasma chaud. Lorsqu'un quasar est observé, le rayonnement capté par un télescope provient des jets, le disque d'accrétion, et aussi des étoiles, poussières et gaz dans la galaxie hôte.

Pour étudier les noyaux galactiques, les chercheurs utilisent une gamme de télescopes. Des recherches antérieures avaient montré que les parties d'un quasar émettent deux types de lumière différents, techniquement appelée lumière nettement polarisée.

La plupart des télescopes fonctionnent dans le domaine optique et voient un noyau galactique comme un petit point lointain. Ils ne peuvent pas dire de quelle partie du quasar provient la lumière et où pointe le jet s'il s'avère que c'est la source lumineuse. Tout ce qu'un télescope optique peut faire, c'est mesurer la polarisation de la lumière, qui a été montré pour contenir des indices sur les origines de ce rayonnement.

Les radiotélescopes offrent une bien meilleure résolution et produisent une image qui révèle la direction du jet. Cependant, ces télescopes ne captent aucun rayonnement de la région centrale la plus intéressante, qui comprend le disque d'accrétion.

Les astrophysiciens ont donc dû combiner les atouts des deux types de télescopes pour une vue détaillée des quasars.

Youri Kovalev, qui dirige le Laboratoire de Recherche Fondamentale et Appliquée du MIPT sur les Objets Relativistes de l'Univers, mentionné, « Le fait que le rayonnement des jets était polarisé était connu. Nous avons combiné les données obtenues par les radiotélescopes et les télescopes optiques, et a montré que la polarisation est dirigée le long du jet. La conclusion de ceci est que le plasma chaud doit se déplacer dans un champ magnétique qui est enroulé comme un ressort."

Mais il y a plus que ça. "Il s'est avéré qu'en mesurant la polarisation de la lumière captée par le télescope, nous pouvons dire quelle partie du rayonnement provient du jet et déterminer sa direction, " a déclaré le co-auteur Alexander Plavin. " C'est analogue à la façon dont les lunettes 3D permettent à chaque œil de voir une image différente. Il n'y a aucun autre moyen d'obtenir de telles informations sur le disque et le jet avec un télescope optique."

Les résultats sont importants pour la modélisation du comportement des trous noirs, étudier les disques d'accrétion, et comprendre le mécanisme qui accélère les particules à presque la vitesse de la lumière dans les noyaux galactiques actifs.