Dynamics and geometry of the inner sub-parsec-scale jet in 3C 279 observed with the Event Horizon Telescope
Les observations de l'Event Horizon Telescope du blazar 3C 279 révèlent un cœur compact intrinsèquement orthogonal avec des vitesses ultra-relativistes et de faibles températures de brillance, indiquant que le jet interne s'infléchit brusquement vers l'observateur à des échelles sub-parsec, bien que les données actuelles demeurent insuffisantes pour identifier le mécanisme physique spécifique pilotant cette géométrie.
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Imaginez l'univers comme un immense océan cosmique, et parsemés à travers lui se trouvent des phares qui ne se contentent pas de projeter de la lumière, mais qui émettent de puissants faisceaux d'énergie ultra-rapides. On les appelle des « jets », et ils sont lancés par des trous noirs supermassifs — les ultimes aspirateurs cosmiques siégeant au centre des galaxies. Pendant des décennies, les astronomes ont tenté de comprendre exactement comment ces trous noirs activent leurs jets, comment ils les maintiennent droits, et pourquoi ils se tordent ou se courbent parfois. C'est comme essayer de comprendre comment un tuyau d'arrosage projette de l'eau lorsqu'on y attache un embout relié à un moteur invisible en rotation. La question est importante car ces jets transportent des quantités d'énergie colossales à travers l'univers, façonnant la croissance et l'évolution des galaxies. Pour voir le tout début de ces jets, là où ils quittent le trou noir, nous avons besoin d'un télescope si puissant qu'il puisse voir une pièce sur la Lune depuis la Terre. C'est ce qu'est l'Event Horizon Telescope (EHT) : une équipe mondiale de paraboles radio travaillant ensemble pour créer un télescope virtuel de la taille de notre planète.
Maintenant, zoomons sur un célèbre phare cosmique appelé 3C 279. Dans cette nouvelle étude, l'équipe de l'EHT a jeté un regard super-net sur la base même du jet de 3C 273 en 2021. Ce qu'ils ont découvert fut une petite surprise. Au lieu d'un faisceau droit projeté comme un laser, la partie interne du jet ressemble à une nouille tordue en forme de crochet. Elle est presque perpendiculaire à la direction dans laquelle le jet voyage plus loin, comme si le jet avait soudainement décidé de faire un virage serré juste à la source. L'équipe a utilisé trois méthodes différentes d'« imagerie » informatique pour reconstruire l'image, et toutes les trois sont tombées d'accord sur cette forme étrange et courbée. Ce n'est pas un bug ; c'est réel.
Les scientifiques ont mesuré la vitesse à laquelle les nœuds d'énergie brillants à l'intérieur de ce jet courbé se déplacent. Ils ont découvert que certaines parties filent à des vitesses qui donnent l'impression d'être 10 fois plus rapides que la lumière (un tour de passe-passe de perspective appelé « vitesse apparente » car le jet est orienté presque directement vers nous). Cela nous indique que le jet se déplace incroyablement vite, avec un « facteur de Lorentz global » (une façon sophistiquée de dire à quelle vitesse il se déplace par rapport à la vitesse de la lumière) d'au moins 10,3. Parce que le jet se déplace très vite et pointe droit vers la Terre, la lumière devient super-brillante, comme un phare brillant directement dans vos yeux.
Mais voici le grand mystère : pourquoi le jet est-il courbé ? L'article suggère quelques possibilités. Peut-être que le jet percute des gaz autour du trou noir, comme un tuyau d'arrosage heurtant un mur. Peut-être qu'il oscille à cause de forces magnétiques qui se brisent et se reconnectent près du trou noir. Ou peut-être que le trou noir lui-même fait partie d'une paire, et que la danse entre deux trous noirs fait précesser le jet, ou le fait vaciller, comme une toupie. Les auteurs prennent soin de préciser qu'ils n'ont pas encore prouvé laquelle de ces options est la bonne. Ils excluent explicitement l'idée que cette forme courbée soit simplement une erreur dans leurs images ou un bug temporaire. Ils notent également que, bien que certains pensent qu'un système de trous noirs binaires puisse être la cause, il n'y a pas encore assez de preuves pour l'affirmer avec certitude.
L'équipe a également observé comment le jet a changé au fil des années. En comparant leurs photos de 2021 avec des photos plus anciennes de 2011 et 2017, ils ont vu que la forme et la direction du jet ont changé. C'est comme regarder une vidéo en accéléré d'une rivière changeant de cours. Cela suggère que le jet est dynamique et vivant, se réorganisant constamment sur des échelles de seulement quelques jours-lumière. L'article conclut que, bien que nous ayons une nouvelle et superbe image de ce jet courbé et ultra-rapide, nous devons continuer à l'observer pendant encore de nombreuses années pour enfin résoudre l'énigme de ce qui le courbe. Pour l'instant, nous savons que le jet est une chose sauvage, rapide et sinueuse, et l'EHT nous a offert la meilleure vue possible de sa piste de danse chaotique.
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