Une équipe internationale d'astronomes a capturé l'image la plus détaillée à ce jour du cœur de la lointaine galaxie OJ 287, révélant un jet de plasma fortement courbé. L'observation, réalisée à l'aide d'un télescope virtuel couvrant plusieurs diamètres terrestres, soutient la présence de deux trous noirs supermassifs en fusion à son centre. Cette avancée fournit de nouvelles perspectives sur les énergies extrêmes et les structures autour de tels phénomènes cosmiques.
Depuis plus de 150 ans, la galaxie OJ 287, située à environ cinq milliards d'années-lumière de la Terre, intrigue les astronomes par ses variations inhabituelles de luminosité, suggérant deux trous noirs énormes en orbite et en fusion à son centre. Classée comme un blazar, OJ 287 abrite un trou noir supermassif qui accumule de la matière et éjecte de puissants jets de plasma remplis de rayonnement, de chaleur, de champs magnétiques et de particules.
Dirigée par le Dr Efthalia Traianou de l'Université de Heidelberg, l'équipe a produit cette image sans précédent en combinant des données de l'antenne RadioAstron de 10 mètres sur le satellite russe Spektr-R avec 27 observatoires au sol dans le monde entier. Cet interféromètre radio sol-espace a créé un télescope virtuel cinq fois plus large que le diamètre de la Terre, atteignant une résolution extraordinaire par interférométrie qui mesure les ondes lumineuses superposées.
L'image résultante expose une structure de jet en forme de ruban, fortement pliée, s'écoulant du cœur de la galaxie, certaines régions atteignant des températures de dix billions de degrés Kelvin. Les chercheurs ont également identifié une nouvelle onde de choc se heurtant le long du jet, liée à un signal de rayons gamma de 2017 avec des énergies de trillions d'électron-volts. « Nous n'avons jamais observé auparavant une structure dans la galaxie OJ 287 au niveau de détail vu dans la nouvelle image », a déclaré le Dr Traianou, chercheuse postdoctorale avec le Dr Roman Gold au Centre interdisciplinaire de calcul scientifique de l'Université de Heidelberg.
Ces découvertes renforcent l'hypothèse d'un système binaire de trous noirs supermassifs et révèlent comment de tels trous noirs façonnent les jets de plasma. « Ses propriétés spéciales font de la galaxie un candidat idéal pour des recherches supplémentaires sur la fusion de trous noirs et les ondes gravitationnelles associées », a déclaré Traianou. L'étude, impliquant des institutions d'Allemagne, d'Italie, de Russie, d'Espagne, de Corée du Sud et des États-Unis, a été publiée dans Astronomy & Astrophysics.