En utilisant l'observatoire à rayons X Chandra de la NASA, une équipe internationale d'astronomes a effectué des observations d'imagerie en profondeur d'une radiogalaxie à fort décalage vers le rouge connue sous le nom de 4C 63.20. La campagne d'observation a révélé une émission étendue de rayons X de cette source. La découverte est rapportée dans un article publié le 20 juillet sur le papier pré-imprimé arXiv.

Les radiogalaxies émettent d'énormes quantités d'ondes radio à partir de leur noyau central. Les trous noirs au centre de ces galaxies accumulent du gaz et de la poussière, générer des jets de haute énergie visibles dans les longueurs d'onde radio, qui accélèrent les particules chargées électriquement à des vitesses élevées.

Radiogalaxies à fort décalage vers le rouge (HzRG), qui sont parmi les galaxies les plus massives à leur décalage vers le rouge, sont connus pour contenir de grandes quantités de poussière et de gaz. Les HzRG sont souvent situés au centre des amas et des proto-amas de galaxies. Ils pourraient fournir des informations sur l'assemblage et l'évolution des structures à grande échelle dans l'univers.

À un décalage vers le rouge d'environ 4,261, 4C 63.20 est l'un des rares HzRG connus. C'est aussi le seul HzRG à avoir un associé, contrepartie aux rayons X statistiquement significative à un décalage vers le rouge supérieur à 4,0. Récemment, un groupe d'astronomes dirigé par Kate Napier de l'Université du Michigan a étudié cette source de rayons X à l'aide du spectromètre d'imagerie CCD avancé (ACIS), un imageur à rayons X à bord de Chandra.

"Dans ce document, nous rapportons des observations profondes de 4C 63.20 avec l'observatoire à rayons X Chandra, visant à tester le modèle d'extinction du fond diffus cosmologique en résolvant son émission de rayons X à des échelles inférieures à l'arcsec, " les chercheurs ont écrit dans l'étude.

Les observations de Chandra montrent que la contrepartie aux rayons X de 4C 63,20 est constituée d'un noyau compact et d'une émission étendue du sud-est au nord-ouest. Cette émission étendue de rayons X représente environ 30% du flux et s'est avérée être alignée avec les points chauds radio de 4C 63,20 vus à 5,0 GHz. Les astronomes ont noté que bien que la séparation observée et les positions centroïdes des deux sources de rayons X indiquent une diffusion, nature lobée, le scénario selon lequel il s'agit de deux hotspots compacts ne peut être exclu pour le moment.

Essayer de reproduire la distribution spectrale d'énergie (SED) du système 4C 63.20, les chercheurs ont découvert qu'il pouvait être décrit par un modèle de jet attribuant la majorité du flux radio à l'émission synchrotron des points chauds. En ce qui concerne l'émission de rayons X, il peut être produit par diffusion Compton inverse (IC) du disque, photons du tore et du fond diffus cosmologique (CMB).

"Ce scénario est globalement conforme aux attentes des lobes hautement magnétisés dans un CMB plus chaud, et soutient le point de vue selon lequel IC/CMB peut éteindre des lobes radio moins extrêmes à des décalages vers le rouge élevés, ", ont expliqué les auteurs de l'article.

Résumant les résultats, les astronomes ont conclu que le cas de 4C 63.20 montre que les HzRG ne sont clairement pas radio-éteints; cependant, Les luminosités aux rayons X de ces sources sont cohérentes avec les attentes des lobes hautement magnétisés dans un CMB plus chaud.

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