Un exemple d'image composite de 3C 279 convolué avec une taille de faisceau de 0,1 mas (cercle dans le coin inférieur gauche). Les contours représentent l'intensité totale tandis que l'échelle de couleurs est pour l'image d'intensité polarisée de 3C 279. Les segments de ligne (la longueur des segments est proportionnelle à la polarisation fractionnaire) marque la direction EVPA. Crédit :Rani et al., 2018.
En utilisant l'interférométrie à très longue ligne de base (VLBI), les astronomes ont étudié la topologie du champ magnétique du blazar 3C 279, découvrir la présence de plusieurs régions d'émission de rayons gamma dans cette source. La découverte a été présentée le 11 mai dans un article publié sur arXiv.org.
Blazar, classés comme membres d'un groupe plus large de galaxies actives qui hébergent des noyaux galactiques actifs (AGN), sont les plus nombreuses sources de rayons gamma extragalactiques. Leurs traits caractéristiques sont des jets relativistes pointés presque exactement vers la Terre. En général, les blazars sont perçus par les astronomes comme des moteurs à haute énergie servant de laboratoires naturels pour étudier l'accélération des particules, processus plasma relativistes, dynamique des champs magnétiques et physique des trous noirs.
Le télescope spatial à rayons gamma Fermi de la NASA est un instrument essentiel pour les études sur les blazars. Le vaisseau spatial est équipé dans le Large Area Telescope (LAT), ce qui lui permet de détecter des photons avec une énergie d'environ 20 millions à environ 300 milliards d'électronvolts. Jusque là, Fermi en a découvert plus de 1, 600 blazars.
Une équipe d'astronomes dirigée par Bindu Rani du Goddard Space Flight Center de la NASA a analysé les données fournies par LAT et par le Very Long Baseline Array (VLBA) basé aux États-Unis pour enquêter sur le blazar 3C 279. L'objet étudié, situé dans la constellation de la Vierge. C'est l'une des sources les plus brillantes et les plus variables du ciel gamma surveillé par Fermi. Les données ont permis à l'équipe de Rani de mieux comprendre la nature des émissions de rayons gamma de ce blazar.
"En utilisant l'imagerie de polarisation par interférométrie radio haute fréquence (VLBI), nous pourrions sonder la topologie du champ magnétique des régions d'émission compactes à haute énergie dans les blazars. Une étude de cas pour le blazar 3C 279 révèle la présence de plusieurs régions d'émission de rayons gamma, ", ont écrit les chercheurs dans le journal.
Six éruptions de rayons gamma ont été observées dans 3C 279 entre novembre 2013 et août 2014. Les chercheurs ont également étudié les changements morphologiques du jet du blazar.
L'équipe a découvert que l'éjection d'un nouveau composant (désigné NC2) au cours des trois premières éruptions de rayons gamma suggère le noyau VLBI comme site possible de l'émission à haute énergie. Par ailleurs, un délai entre les trois dernières éruptions et l'éjection d'un nouveau composant (NC3) indique que l'émission à haute énergie se situe dans ce cas en amont du cœur de 43 GHz (plus proche du trou noir du blazar).
Les astronomes ont conclu que leurs résultats sont révélateurs de plusieurs sites de dissipation de haute énergie dans 3C 279. De plus, selon les auteurs de l'article, leur étude prouve que le VLBI est la technique la plus prometteuse pour sonder les régions de dissipation à haute énergie. Cependant, ils ont ajouté que davantage d'observations sont nécessaires pour bien comprendre ces caractéristiques et les mécanismes qui les sous-tendent.
"La mission Fermi continuera d'observer le ciel GeV au moins pendant les deux prochaines années. Les missions TeV sont en route pour sonder la partie la plus énergétique du spectre électromagnétique. Observations de polarisation à haute énergie (AMEGO, IXPE, etc.) seront d'une extrême importance pour comprendre les mécanismes de dissipation des hautes énergies, " ont conclu les chercheurs.
© 2018 Phys.org
