L’équipe a identifié une nouvelle source radio (carré blanc) au centre du cluster (cercle rouge) Crédit : Paduano et al.
Une équipe mondiale d’astronomes a créé l’image radio la plus sensible jamais réalisée d’un amas globulaire, une ancienne boule d’étoiles très serrées.
L’image représente le deuxième amas globulaire le plus brillant du ciel nocturne, connu sous le nom de 47 Tucanae, et a été produite par une équipe dirigée par le nœud de l’Université Curtin du Centre international de recherche en radioastronomie (ICRAR) en Australie occidentale.
Les scientifiques ont également détecté un signal radio inédit provenant du centre du cluster.
La recherche a été publiée du jour au lendemain dans Le Journal d’astrophysique.
L’astronome Arash Bahramian, du nœud de l’Université Curtin de l’ICRAR, affirme que les amas d’étoiles sont une ancienne relique de l’Univers primitif.
« Les amas globulaires sont des boules d’étoiles géantes très anciennes que nous voyons autour du voie Lactée, » il a dit. « Elles sont incroyablement denses, avec des dizaines de milliers, voire des millions d’étoiles regroupées dans une sphère.
« Notre image représente 47 Tucanae, l’un des amas globulaires les plus massifs de la galaxie. Il contient plus d’un million d’étoiles et un noyau très brillant et très dense.
La découverte a été faite à l’aide du Australia Telescope Compact Array du CSIRO. Crédit : Alex Cherney/CSIRO
Le Dr Bahramian a déclaré que l’image ultra-sensible avait été créée à partir de plus de 450 heures d’observations sur CSIROL’Australia Telescope Compact Array (ATCA) d’Australie, dans le pays de Gomeroi.
Il s’agit de l’image radio la plus profonde et la plus sensible jamais compilée par un radiotélescope australien.
Le Dr Bahramian a déclaré que 47 Tucanae peuvent être vus à l’œil nu et ont été catalogués pour la première fois dans les années 1700.
Mais il a ajouté que l’imagerie avec autant de détails a permis aux astronomes de découvrir un signal radio incroyablement faible au centre de l’amas qui n’avait jamais été détecté auparavant.
L’auteur principal, le Dr Alessandro Paduano, du nœud de l’Université Curtin de l’ICRAR, a déclaré que la détection du signal était une découverte passionnante et pouvait être attribuée à l’une des deux possibilités suivantes.
Découvrez ce que les astronomes ont découvert à l’intérieur de 47 Tucanae, le deuxième amas globulaire le plus brillant du ciel nocturne. Crédit : ICRAR
« La première est que 47 Tucanae pourraient contenir un trou noir avec une masse quelque part entre les trous noirs supermassifs trouvés au centre des galaxies et les trous noirs stellaires créés par les étoiles effondrées », a-t-il déclaré.
« Bien que l’on pense que des trous noirs de masse intermédiaire existent dans des amas globulaires, il n’y en a pas encore eu de détection claire.
« Si ce signal s’avère être un trou noir, ce serait une découverte très importante et la toute première détection radio d’un trou noir à l’intérieur d’un amas. »
La deuxième source possible du signal est un pulsar-une rotation étoile à neutrons qui émet des ondes radio.
« Un pulsar aussi proche d’un centre d’amas est également une découverte scientifiquement intéressante, car il pourrait être utilisé pour rechercher un trou noir central qui n’a pas encore été détecté », a déclaré le Dr Paduano.
Le co-auteur, le Dr Tim Galvin, chercheur scientifique au CSIRO, a déclaré que le projet démontrait une fois de plus l’importance continue de l’ATCA.
« Ce projet a poussé notre logiciel à ses limites, en termes de gestion et de traitement des données, et il a été vraiment passionnant de voir la richesse scientifique que ces techniques ont permise. »
« Les recherches d’Alessandro représentent l’aboutissement d’années de recherche et de progrès technologiques, et l’image ultra-profonde de 47 Tucanae de l’ATCA ne représente que le début des découvertes à venir. »
L’image ultra-sensible produite est ce que les chercheurs peuvent attendre des radiotélescopes SKA, actuellement construits en Australie et en Afrique du Sud par l’Observatoire SKA (SKAO).
La boule dense d’étoiles qui constitue l’amas globulaire 47 Tucanae. Crédit : NASA, ESA et collaboration Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble
Une fois terminés, les télescopes SKA constitueront les deux plus grands réseaux de radiotélescopes au monde, transformant notre compréhension de l’Univers et abordant certaines des questions scientifiques les plus fondamentales de notre époque.
Le Dr Bahramian a déclaré que les chercheurs trouvent continuellement des moyens nouveaux et innovants pour tirer le meilleur parti des radiotélescopes qu’ils utilisent.
« Nous avons réussi à obtenir une science proche de la qualité SKA avec la génération actuelle de radiotélescopes, combinant des centaines d’heures d’observations pour révéler les moindres détails », a-t-il déclaré.
« Cela nous donne un aperçu des capacités passionnantes que la prochaine génération de radiotélescopes atteindra lorsqu’ils seront mis en service. »
La technique utilisée pour l’image ultra-sensible pourrait aider les futurs radiotélescopes, comme le SKA, à détecter certains des objets les plus faibles de l’Univers.
