Les astronomes ont une compréhension approximative de la façon dont les galaxies émettent des jets à partir de leurs noyaux. Les noyaux des galaxies soufflent également des vents de gaz ionisé, pour laquelle les chercheurs n'ont pas d'explication générale. Les astronomes du SRON ont maintenant trouvé une corrélation entre les jets et les vents, suggérant les champs magnétiques comme cause commune. L'étude est publiée dans Astronomie &Astrophysique .

Les astronomes soupçonnent que chaque galaxie abrite un trou noir supermassif en son cœur, tout comme le trou noir récemment photographié dans M87. Avec une masse de plus d'un million de soleils, ces trous noirs jouent un rôle clé dans l'évolution des galaxies. Certains trous noirs engloutissent de grandes quantités de poussière d'étoile et de gaz de leurs galaxies hôtes. Ces soi-disant noyaux galactiques actifs (AGN) crachent une partie de la matière qui tombe sur eux sous forme de jets et de vents. Les astronomes ont une idée assez établie du mécanisme des jets, mais les vents restent un mystère.

Mécanisme commun

Les champs magnétiques sont des acteurs importants dans un large éventail d'objets dans l'univers. Chez AGN, le champ magnétique entraîne des jets de particules relativistes dans des directions opposées le long de l'axe de rotation du trou noir (voir figure 1). Les astronomes du SRON Missagh Mehdipour et Elisa Costantini ont maintenant trouvé une relation entre les jets et les vents, suggérant un mécanisme d'entraînement commun.

Il s'avère qu'il existe une corrélation inverse entre l'émission radio du jet et la quantité de gaz dans le vent de l'AGN le long de notre ligne de visée (voir figure 2). Selon le spin du trou noir et la configuration du champ magnétique, la puissance sortante est distribuée différemment au jet et au vent. Un jet plus puissant signifie un vent plus faible, et vice versa (voir figure 3). Les résultats suggèrent que, tout comme les jets, les vents sont entraînés magnétiquement. Mehdipour et Costantini l'ont confirmé en excluant d'autres mécanismes possibles pour la corrélation observée.

Synergie rayons X et radio

Les chercheurs du SRON ont utilisé les observations XMM-Newton pour voir comment le vent modifie la forme du spectre de rayons X de l'AGN le long de notre ligne de mire. Cela leur a permis de dériver les paramètres du vent, en particulier la quantité de gaz qu'il contient le long de notre ligne de mire. Ils ont utilisé des mesures radio de la littérature pour calculer la puissance des jets et modélisé toutes les données avec le code SPEX développé au SRON par Jelle Kaastra et son équipe.

"Pour notre enquête, AGN devait briller suffisamment aux rayons X et avoir un angle d'inclinaison favorable, " dit Mehdipour. " Cela signifie que nous nous sommes retrouvés avec seize AGN dans notre échantillon. Bien que notre corrélation découverte soit statistiquement significative avec une probabilité d'absence de corrélation bien inférieure à 1 %, un échantillon plus important est souhaitable pour une caractérisation plus générale. Futurs télescopes à rayons X, en particulier Athéna, nous permettra de détecter le vent en AGN plus faible. Cela augmenterait la taille de l'échantillon et renforcerait notre conclusion."