Une équipe internationale d'astrophysiciens a observé pour la première fois que le jet d'un quasar est moins puissant sur les grandes longueurs d'onde radio que prévu. Cette découverte donne de nouvelles perspectives sur l'évolution des jets quasars. Ils ont fait cette observation à l'aide du télescope international Low Frequency Array (LOFAR), qui a produit des images radio haute résolution du quasar 4C+19,44, situé à plus de 5 milliards d'années-lumière de la Terre.

Les trous noirs supermassifs plusieurs millions de fois plus massifs que le soleil résident dans les régions centrales des galaxies. Ils grossissent encore en attirant et en consommant du gaz et de la poussière à proximité. S'ils consomment du matériel rapidement, la matière qui tombe brille de mille feux et la source est connue sous le nom de quasar. Une partie de cette matière en chute n'est pas digérée, mais au lieu de cela, il est éjecté sous la forme de soi-disant jets qui traversent la galaxie environnante et dans l'espace intergalactique pendant des millions d'années-lumière. Ces jets, brillant aux longueurs d'onde radio, sont composés de particules accélérées jusqu'à presque la vitesse de la lumière, mais exactement comment ces particules atteignent des énergies impossibles à atteindre sur la Terre n'est pas encore complètement résolue.

La découverte sur le quasar 4C+19,44 donne de nouvelles informations sur l'équilibre entre l'énergie dans le champ entourant le quasar et celle résidant dans le jet du quasar. Cette découverte indique que le phénomène résulte d'une propriété intrinsèque de la source plutôt que d'effets d'absorption. Cela implique que le budget énergétique disponible pour accélérer les particules et l'équilibre entre l'énergie stockée dans les particules et dans le champ magnétique est moindre que prévu.

« C'est une découverte importante qui sera utilisée pendant des années pour améliorer les simulations de jets. interprétation de leur évolution, " a déclaré le professeur Francesco Massaro de l'Université de Turin. "Cela a déjà été découvert dans d'autres sources cosmiques, mais cela n'a jamais été observé auparavant dans les quasars."

L'équipe internationale d'astrophysiciens a observé le jet du quasar 4C+19,44 à de courtes longueurs d'onde radio, en lumière visible, et les longueurs d'onde des rayons X. L'ajout des images LOFAR a permis aux astrophysiciens de faire cette découverte. LOFAR est la première installation radio fonctionnant à de grandes longueurs d'onde radio, qui produit des images nettes avec une résolution similaire à celle du télescope spatial Hubble.

"Nous avons pu réaliser cette expérience grâce à la résolution la plus élevée jamais atteinte à ces longues longueurs d'onde radio, rendu possible par LOFAR. » a déclaré le Dr Adam Deller, un astrophysicien de l'Université de technologie de Swinburne qui a contribué à l'analyse des données LOFAR et à l'imagerie de 4C +19,44 alors qu'il était à ASTRON aux Pays-Bas, cœur de la collaboration LOFAR.

Dr Raymond Oonk, un astronome à ASTRON et à l'Université de Leiden et le Dr Javier Moldon, astronome à l'Université de Manchester, a expliqué que "Nous avons développé de nouvelles techniques d'étalonnage pour LOFAR et cela nous a permis de séparer des structures radio compactes dans le jet de quasar connues sous le nom de nœuds radio, et mesurer leur lumière émise. Ce résultat était inattendu, et exige des investigations plus approfondies. De nouvelles connaissances et indices sur l'accélération des particules seront bientôt disponibles, grâce aux stations internationales du LOFAR."

L'observation réalisée sur le radiojet de 4C+19.44 a été conçue par le Dr D. E. Harris, superviseur du Prof. Francesco Massaro, alors qu'il travaillait au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics il y a plusieurs années. Il a effectué l'observation en collaboration avec le Dr Raffaella Morganti et ses amis et collègues d'ASTRON. Il n'a eu que l'occasion de voir les résultats préliminaires, à son décès le 6 décembre 2015. Cette publication, publié dans le premier numéro de mars du Journal d'astrophysique , est en souvenir de sa carrière, qui a couvert une grande partie de l'histoire de la radioastronomie.