Un groupe international de scientifiques dirigé par des membres de l'Institut national d'astrophysique (Osservatorio Astronomico di Torino (INAF-OATo) a découvert un jet blazar en forme de spirale particulier avec de nombreuses torsions. Les résultats de ces observations sont publiés aujourd'hui dans La nature magazine.

Un blazar est un objet astronomique au sein d'une galaxie elliptique occupée par un trou noir supermassif central qui émet des jets de rayonnement et des particules à haute énergie. Lorsqu'elles sont dirigées vers la Terre, les astronomes peuvent les détecter. Ils font partie des phénomènes les plus énergétiques de l'univers.

Au second semestre de l'année dernière, le blazar CTA 102, qui est 7, 600 millions d'années-lumière de la Terre, considérablement éclairci, attirant l'attention de tous les astronomes spécialisés dans ce genre d'objet. Le pic d'émission a été détecté le 28 décembre alors qu'il était 3, 500 fois supérieur aux minima de luminosité observés les années précédentes. Cet événement était si exceptionnel que pendant quelques jours, cet objet était le blazar le plus brillant jamais observé.

Pour suivre cet événement, les chercheurs de l'Observatoire d'Astrophysique de Turin (OATo) ont coordonné une intense campagne d'observation multifréquence dans le cadre de la collaboration internationale Whole Earth Blazar Telescope (WEBT). Plus de 40 télescopes de l'hémisphère nord ont effectué des milliers d'observations dans le visible, gammes radio et proche infrarouge, qui a permis la production de courbes de lumière détaillées. Parmi les télescopes utilisés dans la collaboration figuraient le télescope Carlos Sánchez et les télescopes IAC-80 et STELLA, tous à l'Observatoire du Teide (Izaña, Ténérife).

"Cette grande quantité de données nous a permis de vérifier l'hypothèse que la variabilité de cet objet est due aux changements du facteur Doppler relativiste" explique José Antonio Acosta Pulido, chercheur à l'IAC/ULL et l'un des auteurs de l'article, qui est publié aujourd'hui dans La nature .

L'interprétation des chercheurs est que le jet est "serpentin et inhomogène" car il émet un rayonnement sur une gamme de fréquences et à partir de différentes zones, qui changent d'orientation en raison des instabilités du jet, ou aux mouvements orbitaux.

Acosta dit, "L'augmentation incroyable de la luminosité était due à l'alignement accru de la zone d'émission du jet avec notre ligne de visée vers l'objet." Grâce à ces observations, le modèle utilisé dans cette recherche est soutenu à la fois théoriquement et observationnellement.

"Simulations numériques tridimensionnelles, compte tenu des propriétés magnétohydrodynamiques et des vitesses relativistes, prédire l'apparition et la propagation d'instabilités dans le jet, qui le déforment alors, " explique Acosta. " De plus, les images obtenues par radio-interférométrie montrent à l'échelle du parsec (environ trois années-lumière) que le jet apparaît hélicoïdal, et contient de nombreux tourbillons. L'image qui se dégage est celle d'un jet tordu dont l'émission est amplifiée à différentes longueurs d'onde à différents moments, par l'effet phare." L'orientation en décembre 2016 était particulièrement favorable à l'extraordinaire amplification observée.