Conception d'artiste d'une galaxie avec un noyau actif propulsant des jets de matière vers l'extérieur depuis le centre de la galaxie. Crédit :Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF
Les astronomes utilisant les données du VLA Sky Survey (VLASS) en cours ont trouvé un certain nombre de galaxies lointaines avec des trous noirs supermassifs à leurs noyaux qui ont lancé de puissants, jets de matière radio-émetteurs au cours des deux dernières décennies environ. Les scientifiques ont comparé les données de VLASS avec les données d'une enquête précédente qui a également utilisé Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) de la National Science Foundation pour parvenir à leur conclusion.
"Nous avons trouvé des galaxies qui ne montraient aucune preuve de jets auparavant, mais qui montrent maintenant des indications claires d'avoir des jeunes, jets compacts, " a déclaré le Dr Kristina Nyland, qui est stagiaire postdoctoral du CNRC en résidence au Laboratoire de recherche navale.
"Des jets comme ceux-ci peuvent fortement affecter la croissance et l'évolution de leurs galaxies, mais nous ne comprenons toujours pas tous les détails. La capture de jets nouveau-nés avec des enquêtes comme VLASS fournit une mesure du rôle des puissants jets radio dans le façonnement de la vie des galaxies sur des milliards d'années, " a déclaré Nyland.
VLASS est un projet qui étudiera le ciel visible depuis le VLA, soit environ 80 pour cent de l'ensemble du ciel, trois fois sur sept ans. Les observations ont commencé en 2017 et le premier des trois scans est maintenant terminé. Nyland et ses collègues ont comparé les données de cette analyse avec les données du FIRST Survey qui a utilisé le VLA pour observer une plus petite partie du ciel entre 1993 et 2011.
Ils en ont trouvé environ 2, 000 objets qui apparaissent dans les images VLASS, mais n'ont pas été détectés dans l'enquête précédente FIRST. De ces, ils ont sélectionné 26 objets qui étaient auparavant classés comme des galaxies à noyaux actifs - alimentés par des trous noirs supermassifs - par des observations optiques et infrarouges. Les PREMIÈRES observations des 26 objets avaient été faites entre 1994 et 2001. Les observations VLASS ont été faites en 2019. Les intervalles entre les observations des objets variaient ainsi de 18 à 25 ans.
Images VLA de trois galaxies dans la nouvelle étude, en comparant ce qui a été vu dans le premier sondage FIRST et le dernier VLASS. L'émission radio lumineuse nouvellement apparue indique que les galaxies ont lancé de nouveaux jets de matière quelque temps entre les dates des deux observations. Crédit :Nyland et al.; Sophie Dagnello, NRAO/AUI/NSF.
Ils ont choisi 14 de ces galaxies pour des observations plus détaillées avec le VLA. Ces observations ont fourni des images à plus haute résolution et ont également été effectuées à plusieurs fréquences radio pour obtenir une compréhension plus complète des caractéristiques des objets.
"Les données de ces observations détaillées nous disent que la cause la plus probable de la différence de luminosité radio entre les observations FIRST et VLASS est que les" moteurs "au cœur de ces galaxies ont lancé de nouveaux jets depuis que les PREMIÈRES observations ont été faites, " a expliqué Dillon Dong, de Caltech.
Les trous noirs au cœur des galaxies sont connus pour interagir avec les galaxies elles-mêmes, et les deux évoluent ensemble. Les jets lancés depuis les régions proches des trous noirs peuvent affecter la quantité de formation d'étoiles dans la galaxie.
"Les jets radio fournissent des laboratoires naturels pour apprendre la physique extrême des trous noirs supermassifs, dont la formation et la croissance seraient intrinsèquement liées à celles des centres galactiques dans lesquels elles résident, " dit Pallavi Patil, de l'Université de Virginie.
Animation comparant les images vues par deux enquêtes VLA, années d'intervalle. L'émission radio nouvellement apparue indique que les galaxies ont lancé de nouveaux jets de matière quelque temps entre les deux observations. Crédit :Nyland et al.; Sophie Dagnello, NRAO/AUI/NSF.
"Des jets aussi jeunes que ceux découverts dans notre étude peuvent nous fournir une occasion rare d'acquérir de nouvelles connaissances sur le fonctionnement de ces interactions entre les jets et leur environnement, " a déclaré Nyland.
"VLASS s'est avéré être un outil clé pour découvrir de tels jets, et nous attendons avec impatience les résultats de ses deux prochaines époques d'observation, " a déclaré Mark Lacy, de l'Observatoire national de radioastronomie.
Nyland et ses collègues prévoient d'autres études des galaxies en utilisant le Very Long Baseline Array (VLBA), l'observatoire Chandra X-Ray, et les télescopes à lumière visible et infrarouge. L'article a été accepté pour publication par Le Journal d'Astrophysique .
