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Une récente mission de la NASA a repéré un trou noir supermassif dont le jet hautement énergétique est dirigé directement vers la Terre : Markarian 421. Néanmoins, il n'y a pas lieu de s'inquiéter pour l'instant. Cet événement cosmique impressionnant se trouve à près de 400 millions d'années-lumière de la Terre.
Les trous noirs supermassifs qui sont en phase d'alimentation active sont entourés de disques d'accrétion tourbillonnants de matière. Ce sont ces derniers qui fournissent progressivement leur nourriture. Une partie de cette matière non ingérée est ensuite expulsée à des vitesses proches de la lumière depuis les pôles du trou noir. Ce qui crée par la suite un rayonnement électromagnétique extrêmement lumineux et énergétique. Lorsque ce jet est directement orienté vers la Terre, il est appelé blazar.
Markarian 421 : un mécanisme de lancement encore mal compris
Nommé Markarian 421, ce blazar se situe dans la constellation de la Grande Ourse. L'observation s'est fait grâce à l'Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) de la NASA, un projet lancé il y a environ 2 ans. IXPE est capable d'observer une propriété des champs magnétiques : la polarisation. Cette dernière révèle l'orientation de ces champs. Les observations de la polarisation du jet émis par Markarian 421 ont surpris les astronomes. Elles révèlent la présence d'un champ magnétique à structure hélicoïdale au niveau de l'accélération du jet.
On comprend mal les jets des blazars, bien qu'ils puissent s'étendre dans l'espace sur des millions d'années-lumière. En particulier leurs mécanismes de lancement. Les nouvelles découvertes concernant le jet de Markarian 421 pourraient fournir des informations précieuses sur ce phénomène extrême dans le cosmos.
Laura Di Gesu, chercheuse principale et astrophysicienne de l'Agence spatiale italienne, a déclaré : « Markarian 421 est un objet familier pour les astronomes spécialisés dans les hautes énergies. Nous étions confiants quant à la pertinence du blazar pour IXPE. Mais les découvertes ont dépassé nos attentes. Elles démontrent avec succès comment la polarimétrie des rayons X enrichit notre compréhension de la géométrie complexe des champs magnétiques. Mais aussi de l'accélération des particules dans différentes parties des jets relativistes. »
IXPE a permis d'approfondir l'étude de la structure tordue des jets des blazars
Ces jets sont si lumineux parce que les particules atteignant des vitesses proches de celle de la lumière libèrent d'énormes quantités d'énergie. Ils obéissent ainsi aux principes de la relativité restreinte d'Einstein. L'orientation des blazars vers la terre contribue également à augmenter leur luminosité en regroupant les longueurs d'onde de lumière associées à leurs jets.
Les données d'IXPE ont révélé que la polarisation du jet de Markarian 421 a chuté de 0 % entre ses premières et secondes observations. les chiffres indiquent un mouvement en forme de tire-bouchon du champ magnétique. Cette découverte suggère que l'hélice magnétique abrite des zones d'accélération des particules.
L'équipe de recherche prévoit de poursuivre l'étude de Markarian 421 et d'identifier d'autres blazars présentant des caractéristiques similaires. Cela afin de mieux comprendre les mécanismes qui alimentent ces jets extrêmes et lumineux. Et selon Di Gesu, cet évènement représente une période exaltante pour les astrophysiciens.
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