Les galaxies sont des structures étonnamment grandes, mais la dernière découverte en date se présente comme un colosse absolu qui s'étend sur des millions d'années-lumière. Bien que sa masse soit inférieure à celle de beaucoup de ses homologues.
La galaxie en question, Alcyoneus, représente un type particulier de galaxie connu sous le nom de radiogalaxie, définie par un trou noir supermassif et placée en son centre.
Lorsqu'un trou noir absorbe de la matière, il le fait comme de l'eau qui tourbillonne dans une canalisation. Plus l'eau se rapproche de l'égout, plus sa vitesse angulaire augmente considérablement. Il en va de même pour la matière qui tourbillonne autour des bords d'un trou noir, la vitesse de celle-ci pouvant approcher des fractions significatives de la vitesse de la lumière.
Parfois, une partie de cette matière échappe à la dévoration en contournant l'immense champ magnétique du trou noir jusqu'aux pôles magnétiques, et en étant projetée dans l'espace sous forme de jets de particules hautement chargées.
Ces jets peuvent parcourir des centaines de milliers d'années-lumière avant de se transformer en lobes massifs. Des lobes qui interagissent avec le milieu intergalactique pour générer des émissions radio, ce qui a donné son nom à ce type de galaxie.
Dans le cas d'Alcyoneus, cependant, ces lobes s’avèrent absolument gigantesques, s'étendant sur cinq mégaparsecs d’une extrémité à l'autre - ce qui correspond à environ 16,3 millions d'années-lumière de diamètre.
La découverte des chercheurs de l'université de Leyde aux Pays-Bas - qui vient d’être publiée cette semaine sur le serveur ArXiv, après une validation de la revue Astronomy & Astrophysics - pourrait fournir aux astronomes des indices essentiels permettant de résoudre le mystère de l'énorme croissance des radiogalaxies.
"Les radiogalaxies géantes (GRG, ou familièrement 'géantes') sont les plus grandes structures de l'Univers générées par des galaxies individuelles... Cependant, les principaux mécanismes à l'origine de leur croissance exceptionnelle restent mal compris", expliquent les universitaires de Leyde.
Étonnamment, le trou noir supermassif au centre du disque galactique qui produit les jets et les lobes n'est pas le plus grand observé à ce jour. En fait, il pourrait même se révéler plus petit que la masse médiane du trou noir supermassif au centre d'une radiogalaxie. La masse sous-jacente de la "galaxie hôte" n'est pas non plus plus aussi grande que ce que l'on recense habituellement, ce qui rend ses lobes gargantuesques d'autant plus mystérieux.
"Cette découverte montre que la sphère d'influence de certaines galaxies s'étend bien au-delà de leur environnement direct", indique l'université de Leyde. "Jusqu'où, exactement ? C'est difficile à déterminer."
Plus encore, nous ne voyons Alcyoneus que d'un seul point de vue, il est donc très difficile de juger de sa profondeur.
"En conséquence, les scientifiques ne peuvent mesurer qu'une partie de la longueur de la radiogalaxie : une estimation basse de la longueur totale", précisent les chercheurs. "Mais même cette limite inférieure, de plus de 16 millions d'années-lumière, est colossale, et comparable à une centaine de Voies lactées alignées."
La taille compte-t-elle vraiment ?
La taille relativement ordinaire de la "galaxie hôte" produisant les lobes conduit à une question intéressante : que signifie la taille dans ce contexte ?
Les jets relativistes et les lobes qu'ils produisent font-ils partie de la galaxie ou en sont-ils séparés ? La fumée accompagne le feu, mais nous comprenons que les deux sont des éléments différents, alors les jets relativistes et les lobes ne sont-ils pas la même chose, sauf à l'échelle galactique ?
Le problème de cette analogie est l'échelle galactique, en fin de compte. Les lobes d'une radiogalaxie sont toujours sous l'influence de la galaxie qui les produit, ils n'existent donc pas indépendamment d'elle, même s'ils sont à des millions d'années-lumière.
Pour compliquer encore les choses, les radiogalaxies sont presque exclusivement le produit d'une galaxie elliptique, qui n'a pas les formes familières d'une galaxie spirale.
Elles comptent également beaucoup moins de formation de nouvelles étoiles, ainsi que des niveaux de gaz inférieurs à ceux des galaxies spirales plus brillantes, plus jeunes et plus actives (comme la nôtre). Il est donc plus difficile de qualifier leurs caractéristiques comme pour les galaxies spirales.
Les classifications de ces galaxies restent l'objet d'un débat passionné, mais il est indéniable qu'Alcyoneus constituera désormais un argument important au sein de ce débat.
