Une équipe internationale d'astronomes dirigée par Matus Rybak (Université Leiden, Pays-Bas) a prouvé, grâce au double zoom accidentel, que le rayonnement millimétrique est généré à proximité d'un trou noir supermassif. Leurs résultats ont été acceptés pour publication dans la revue Astronomie et astrophysique et sont disponibles sur le arxiv serveur de préimprimée.
En 2015, Matus Rybak (Université Leiden) et ses collègues recherchaient du gaz froid dans le Galaxy RXJ1131-1231. Cette galaxie – un quasar avec un trou noir supermassif en son centre – dans le cratère de la constellation est un favori des astronomes car il y a une autre galaxie entre elle et la terre qui agit comme un objectif. Cela fait apparaître la galaxie trois fois plus grande qu'il ne l'est réellement, un phénomène appelé macrolensage.
Rybak et ses collègues ont étudié la galaxie à l'aide du télescope Alma, qui détecte (sub) millimètre le rayonnement d'un plateau dans le nord du Chili. Ils ont vu que les trois images de la galaxie ont changé de luminosité indépendamment les unes des autres. « C'est un pistolet fumant pour le microlensage, un phénomène qui se produit lorsqu'une étoile est située entre la galaxie de premier plan et l'observateur », explique Rybak. « Nous savions immédiatement que nous devions poursuivre cela. »
La combinaison de microlensage et de macrolensage révèle des choses qui restent invisibles même avec les meilleurs télescopes du monde et avec le macrolensage seul. « Avec ce » Double Zoom « (le grossissement de la galaxie et celui de l'étoile), c'est comme si vous plaçons deux lunettes de grossissement les unes sur les autres », explique Rybak. En 2020, l'équipe a donc regardé la galaxie et a pu suivre les différences de luminosité du quasar.
Les astronomes ont observé que le quasar vacillait à des délais d'années. Le fait que le quasar scintille dans le rayonnement millimètre est remarquable, car ce rayonnement est principalement produit par la poussière calme et le gaz silencieux. Les chercheurs pensent que le rayonnement provient de la couronne, une bande chaude, magnétique et active en forme de noisette autour du trou noir supermassif. Un rayonnement millimétrique avait été observé près d'un trou noir auparavant, mais il ne restait pas clair s'il était causé par la poussière ou d'autres mécanismes.
Rybak a collaboré avec Dominique Sduse (Louvain) et Frédéric Courbin (Barcelone), entre autres. En 2008, ils étaient des pionniers dans le domaine de la microlensage dans la lumière visible. Maintenant, 17 ans plus tard, ils ont réussi à le faire avec le rayonnement millimétrique pour la première fois.
Les chercheurs ont maintenant reçu un temps d'observation pour étudier le quasar avec le télescope de rayons X Chandra. En fin de compte, ils veulent utiliser la microlensage pour étudier la température et les champs magnétiques près du trou noir. Ceci est important car les conditions près du trou noir influencent toute la galaxie environnante.
