L'image composite en bande radio de l'Arp 187 obtenue par les télescopes VLA et ALMA (bleu :VLA 4,86 GHz, vert :VLA 8,44 GHz, rouge :ALMA 133 GHz). L'image montre des lobes de jet bimodaux clairs, mais le noyau central (centre de l'image) est sombre/non détecté. Crédit :ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Ichikawa et al.
Les trous noirs supermassifs (SMBH) occupent le centre des galaxies, avec des masses allant d'un million à 10 milliards de masses solaires. Certains SMBH sont dans une phase brillante appelée noyaux galactiques actifs (AGN).
Les AGN finiront par s'éteindre car il existe une limite de masse maximale pour les SMBH ; les scientifiques se demandent depuis longtemps quand ce sera le cas.
Kohei Ichikawa de l'Université de Tohoku et son groupe de recherche ont peut-être découvert un AGN vers la fin de sa durée de vie par accident après avoir capté un signal AGN de la galaxie Arp 187.
En observant les images radio dans la galaxie à l'aide de deux observatoires d'astronomie - le Large Millimeter/submillimeter Array d'Atacama (ALMA) et le Very Large Array (VLA) - ils ont trouvé un lobe de jet, un signe distinctif d'AGN.
Cependant, ils n'ont remarqué aucun signal du noyau, indiquant que l'activité AGN est peut-être déjà silencieuse.
Après une analyse plus approfondie des données multi-longueurs d'onde, ils ont trouvé que tous les indicateurs AGN à petite échelle étaient silencieux, tandis que ceux à grande échelle étaient brillants. C'est parce que l'AGN a récemment été éteint au cours des 3 derniers, 000 ans.
Une fois qu'un AGN meurt, les caractéristiques AGN à plus petite échelle deviennent faibles car d'autres sources de photons s'arrêtent également. Mais la région des gaz ionisés à grande échelle est toujours visible car il faut environ 3000 ans pour que les photons arrivent au bord de la région. L'observation de l'activité AGN passée est connue sous le nom d'écho lumineux.
Une image aux rayons X (8-24 keV) d'Arp 187 obtenue par le satellite à rayons X NuSTAR de la NASA. Le cercle noir indique l'emplacement de l'Arp 187, montrant une non-détection. Crédit :Ichikawa et al.
"Nous avons utilisé le satellite à rayons X de la NASA NuSTAR, le meilleur outil pour observer l'activité AGN actuelle, " a déclaré Ichikawa. " Il permet la non-détection, nous avons donc pu découvrir que le noyau est complètement mort."
Les résultats indiquent que la désactivation de l'AGN se produit dans un délai de 3000 ans, et le noyau devient plus de 1000 fois plus faible au cours des 3000 dernières années.
La différence d'observation entre un AGN standard (à gauche) et un AGN mourant (à droite) découvert par cette étude. Dans l'AGN mourant, le noyau est très faible dans toutes les bandes de longueur d'onde car l'activité AGN est déjà morte, tandis que la région ionisée étendue est toujours visible pendant environ 3 000 années-lumière, car il faut environ 3 000 ans à la lumière pour traverser la région étendue. Crédit :Ichikawa et al.
Ichikawa, qui a co-écrit un article pour la 238 réunion de l'American Astronomical Society, dit qu'ils continueront à enquêter sur les AGN mourants à l'avenir. "Nous rechercherons plus d'AGN mourants en utilisant une méthode similaire à celle de cette étude. Nous obtiendrons également les observations de suivi à haute résolution spatiale pour étudier les entrées et sorties de gaz, ce qui pourrait clarifier comment l'arrêt de l'activité AGN s'est produit.
