La source est un blazar, un type de galaxie active alimentée par un trou noir supermassif dévorant la matière au cœur d'une galaxie. Ils ont capturé ce qui ressemble au mythique « Œil de Sauron » dans l'univers lointain et viennent peut-être de résoudre une énigme cosmique vieille de dix ans.
Les chercheurs ont fait une découverte qui permettra de comprendre comment un blazar apparemment lent, connu sous le nom de PKS 1424+240, pourrait être l'une des sources les plus brillantes de rayons gamma de haute énergie et de neutrinos cosmiques jamais observées. Ces travaux sont publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics.
Situé à des milliards d'années-lumière, le blazar PKS 1424+240 a longtemps déconcerté les astronomes. Il se distinguait comme le blazar émetteur de neutrinos le plus brillant connu du ciel – identifié par l'observatoire de neutrinos IceCube – et brillait également dans les rayons gamma de très haute énergie observés par les télescopes Tcherenkov au sol. Pourtant, curieusement, son jet radio semblait se déplacer lentement, contredisant les prévisions selon lesquelles seuls les jets les plus rapides pouvaient être à l'origine d'une luminosité aussi exceptionnelle.
Aujourd'hui, grâce à 15 années d'observations radio ultra-précises du Very Long Baseline Array (VLBA), les chercheurs ont pu assembler une image profonde de ce jet à une résolution inégalée.
« Lorsque nous avons reconstruit l'image, elle était absolument époustouflante », déclare Yuri Kovalev, auteur principal de l'étude et chercheur principal du projet MuSES à l'Institut Max-Planck de radioastronomie (MPIfR). « Nous n'avions jamais rien vu de tel : un champ magnétique toroïdal quasi parfait avec un jet pointant droit vers nous. »
Comme le jet est aligné presque exactement dans la direction de la Terre, son émission à haute énergie est considérablement amplifiée par les effets de la relativité restreinte. « Cet alignement entraîne une augmentation de la luminosité d'un facteur 30 ou plus », explique Jack Livingston, co-auteur au MPIfR. « Parallèlement, le jet semble se déplacer lentement en raison d'effets de projection – une illusion d'optique classique. »
Cette géométrie frontale a permis aux scientifiques d'observer directement le cœur du jet du blazar – une opportunité extrêmement rare. Des signaux radio polarisés ont aidé l'équipe à cartographier la structure du champ magnétique du jet, révélant sa forme probablement hélicoïdale ou toroïdale. Cette structure joue un rôle clé dans le lancement et la collimation du flux de plasma, et pourrait être essentielle à l'accélération des particules à des énergies extrêmes.
« La résolution de cette énigme confirme que les noyaux galactiques actifs avec des trous noirs supermassifs ne sont pas seulement de puissants accélérateurs d'électrons, mais aussi de protons, à l'origine des neutrinos de haute énergie observés », conclut Kovalev.
Cette découverte est un triomphe pour le programme MOJAVE, un effort de plusieurs décennies visant à surveiller les jets relativistes dans les galaxies actives grâce au réseau à très longue base (VLBA). Les scientifiques utilisent la technique d'interférométrie à très longue base (VLBI), qui relie des radiotélescopes du monde entier pour former un télescope virtuel de la taille de la Terre. Cette technique offre la plus haute résolution disponible en astronomie, leur permettant d'étudier les détails les plus fins des jets cosmiques lointains.
« Lorsque nous avons lancé MOJAVE, l'idée de relier un jour directement des jets de trous noirs lointains à des neutrinos cosmiques semblait relever de la science-fiction. Aujourd'hui, nos observations concrétisent ce projet », déclare Anton Zensus, directeur du MPIfR et cofondateur du programme.
Ce résultat renforce le lien entre les jets relativistes, les neutrinos de haute énergie et le rôle des champs magnétiques dans la formation des accélérateurs cosmiques, marquant une étape importante dans l’astronomie multimessager.
Pour plus d'informations : YY Kovalev et al., Regard sur le cône de jet du blazar de très haute énergie associé aux neutrinos PKS 1424+240, Astronomy & Astrophysics (2025). DOI : 10.1051/0004-6361/202555400
Par Norbert Junkes, Société Max Planck
Edité par Gaby Clark , révisé par Robert Egan
Fourni par la Société Max Planck
Les chercheurs ont fait une découverte qui permettra de comprendre comment un blazar apparemment lent, connu sous le nom de PKS 1424+240, pourrait être l'une des sources les plus brillantes de rayons gamma de haute énergie et de neutrinos cosmiques jamais observées. Ces travaux sont publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics.
Situé à des milliards d'années-lumière, le blazar PKS 1424+240 a longtemps déconcerté les astronomes. Il se distinguait comme le blazar émetteur de neutrinos le plus brillant connu du ciel – identifié par l'observatoire de neutrinos IceCube – et brillait également dans les rayons gamma de très haute énergie observés par les télescopes Tcherenkov au sol. Pourtant, curieusement, son jet radio semblait se déplacer lentement, contredisant les prévisions selon lesquelles seuls les jets les plus rapides pouvaient être à l'origine d'une luminosité aussi exceptionnelle.
Aujourd'hui, grâce à 15 années d'observations radio ultra-précises du Very Long Baseline Array (VLBA), les chercheurs ont pu assembler une image profonde de ce jet à une résolution inégalée.
« Lorsque nous avons reconstruit l'image, elle était absolument époustouflante », déclare Yuri Kovalev, auteur principal de l'étude et chercheur principal du projet MuSES à l'Institut Max-Planck de radioastronomie (MPIfR). « Nous n'avions jamais rien vu de tel : un champ magnétique toroïdal quasi parfait avec un jet pointant droit vers nous. »
Crédit : Astronomie et astrophysique (2025). DOI : 10.1051/0004-6361/20255540
Comme le jet est aligné presque exactement dans la direction de la Terre, son émission à haute énergie est considérablement amplifiée par les effets de la relativité restreinte. « Cet alignement entraîne une augmentation de la luminosité d'un facteur 30 ou plus », explique Jack Livingston, co-auteur au MPIfR. « Parallèlement, le jet semble se déplacer lentement en raison d'effets de projection – une illusion d'optique classique. »
Cette géométrie frontale a permis aux scientifiques d'observer directement le cœur du jet du blazar – une opportunité extrêmement rare. Des signaux radio polarisés ont aidé l'équipe à cartographier la structure du champ magnétique du jet, révélant sa forme probablement hélicoïdale ou toroïdale. Cette structure joue un rôle clé dans le lancement et la collimation du flux de plasma, et pourrait être essentielle à l'accélération des particules à des énergies extrêmes.
« La résolution de cette énigme confirme que les noyaux galactiques actifs avec des trous noirs supermassifs ne sont pas seulement de puissants accélérateurs d'électrons, mais aussi de protons, à l'origine des neutrinos de haute énergie observés », conclut Kovalev.
Cette découverte est un triomphe pour le programme MOJAVE, un effort de plusieurs décennies visant à surveiller les jets relativistes dans les galaxies actives grâce au réseau à très longue base (VLBA). Les scientifiques utilisent la technique d'interférométrie à très longue base (VLBI), qui relie des radiotélescopes du monde entier pour former un télescope virtuel de la taille de la Terre. Cette technique offre la plus haute résolution disponible en astronomie, leur permettant d'étudier les détails les plus fins des jets cosmiques lointains.
« Lorsque nous avons lancé MOJAVE, l'idée de relier un jour directement des jets de trous noirs lointains à des neutrinos cosmiques semblait relever de la science-fiction. Aujourd'hui, nos observations concrétisent ce projet », déclare Anton Zensus, directeur du MPIfR et cofondateur du programme.
Ce résultat renforce le lien entre les jets relativistes, les neutrinos de haute énergie et le rôle des champs magnétiques dans la formation des accélérateurs cosmiques, marquant une étape importante dans l’astronomie multimessager.
Pour plus d'informations : YY Kovalev et al., Regard sur le cône de jet du blazar de très haute énergie associé aux neutrinos PKS 1424+240, Astronomy & Astrophysics (2025). DOI : 10.1051/0004-6361/202555400
Par Norbert Junkes, Société Max Planck
Edité par Gaby Clark , révisé par Robert Egan
Fourni par la Société Max Planck
