Le blazar OP 313 a été observé en rayons gamma de très haute énergie alors qu’il se trouvait à environ huit milliards d’années-lumière. Cette détection, réalisée en décembre 2023 avec le prototype LST-1 et le réseau MAGIC, en fait le blazar le plus lointain repéré dans cette gamme d’énergie. Elle permet aussi d’étudier comment ces photons traversent l’Univers avant de parvenir jusqu’à la Terre. (unige.ch)
Une détection réalisée en 2023
OP 313 est un noyau actif de galaxie : une région centrale très lumineuse alimentée par un trou noir supermassif. Il appartient à la famille des blazars, des objets dont l’un des jets de particules est orienté vers la Terre. Ce jet, et non le trou noir lui-même, est à l’origine du rayonnement observé.
Le signal gamma a été détecté en décembre 2023 par LST-1, un prototype de télescope de grande taille développé dans le cadre du Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO). Les observations ont ensuite été approfondies avec MAGIC, à l’observatoire du Roque de los Muchachos, sur l’île espagnole de La Palma. Une équipe internationale, comprenant des chercheurs de l’Université de Genève, a analysé les données. Les résultats ont été publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics. (unige.ch)
La distance d’OP 313 donne accès à une émission produite il y a environ huit milliards d’années. Le record concerne les blazars détectés à très haute énergie : il ne signifie pas qu’OP 313 est l’objet le plus lointain jamais observé dans l’Univers.
Comment les télescopes repèrent les rayons gamma
Les télescopes au sol ne recueillent pas directement les photons gamma comme un instrument optique capte la lumière visible. Lorsqu’un photon gamma pénètre dans l’atmosphère, il déclenche une cascade de particules. Celles-ci produisent un faible éclat bleuté, appelé rayonnement Tcherenkov, que les instruments peuvent détecter. L’analyse de cet éclat aide les chercheurs à retrouver la direction et l’énergie du photon d’origine.
Les mesures de LST-1 et de MAGIC, combinées à des observations à plus basse énergie, ont permis d’étudier l’émission d’OP 313 et son atténuation au cours de son trajet. Les chercheurs ont notamment exploité ces données pour examiner l’effet du fond extragalactique de lumière, un rayonnement diffus auquel les photons gamma peuvent être confrontés en traversant l’espace. (arxiv.org)
Un éclairage sur les jets des blazars
Dans le scénario étudié par l’équipe, des électrons accélérés dans le jet atteignent des vitesses proches de celle de la lumière. En interagissant avec des photons de plus basse énergie présents autour du trou noir, ils peuvent leur transmettre une partie de leur énergie et contribuer ainsi à la production de rayons gamma. L’étude ne tranche toutefois pas sur la source précise des photons qui alimentent ce mécanisme : plusieurs configurations restent compatibles avec les observations. (unige.ch)
Cette observation illustre l’intérêt de combiner plusieurs instruments pour étudier des phénomènes cosmiques très énergétiques. Le LST-1 est un prototype du futur observatoire CTAO, tandis que MAGIC a participé aux observations conjointes d’OP 313 à La Palma. (unige.ch)
Source : Les dernières actualités de Futura-Espace (www.futura-sciences.com)
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Auteur : Laurent Sacco, Journaliste scientifique
