Ce que Voorwerp de Hanny révèle sur les décès de quasars

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Le Voorwerp de Hanny est un sujet de conversation populaire en raison de sa découverte inédite par Hanny Van Arkel en parcourant les images du projet Galaxy Zoo. Le conte est devenu si connu qu'il a été transformé en bande dessinée (voir ici en .pdf, 35 Mo). Mais un autre aspect de l'histoire est à quel point l'objet est énigmatique. Les objets si verts sont rares et il manquait une source d'énergie directe pour le dynamiser. Il a finalement été réalisé qu'un quasar dans la galaxie voisine, IC 2497 pourrait fournir l'énergie nécessaire. Pourtant, les images de la galaxie ne pouvaient pas confirmer un quasar suffisamment énergétique. Un nouvel article discute de ce qui a pu arriver à la source.

La preuve qu'un quasar doit être impliqué vient de la couleur verte du voorwerp lui-même. Les spectres de l'objet ont montré que cette coloration est due à un fort niveau d'oxygène ionisé, spécifiquement la raie λ5007 d'O III. Alors que d'autres scénarios pouvaient expliquer à eux seuls cette caractéristique, les spectres contenaient également des émissions de He II ainsi que du Ne V et les raies étaient particulièrement étroites. Si la formation d'étoiles ou les ondes de choc excitent le gaz, les mouvements provoqueraient un élargissement Doppler. Un noyau galactique actif (AGN) alimenté par quasar était le mieux adapté.

Mais lorsque les télescopes ont recherché ce quasar dans la galaxie, cela s'est révélé insaisissable. Les images optiques de l'observatoire WIYN n'ont pas pu résoudre la source ponctuelle attendue. Des observations radio ont découvert un objet émettant dans cette plage, mais bien en dessous de la quantité d'énergie nécessaire pour alimenter le Voorwerp lumineux. Deux solutions ont été proposées:

«1) le quasar dans IC 2497 présente une nouvelle géométrie de matériel obscurcissant et est obscurci à un niveau sans précédent uniquement le long de notre ligne de vue, tout en étant pratiquement dégagé vers le Voorwerp; ou 2) le quasar de l'IC 2497 s'est arrêté au cours des 70 000 dernières années, tandis que le Voorwerp reste éclairé en raison du temps de trajet léger depuis le noyau. »

Observations récentes de Suzaku ont exclu la première de ces possibilités en raison du manque d'absorption du potassium qui serait attendu si la lumière de la galaxie était absorbée en quantité significative. Ainsi, la conclusion est que l'AGN a diminué la production totale d'au moins deux ordres de grandeur, mais plus probablement de quatre. À bien des égards, cela n'est pas entièrement inattendu, car les quasars sont nombreux dans l'univers lointain où la matière première sur laquelle se nourrir était plus abondante. Dans l’univers actuel, les quasars disposent rarement d’un tel matériel et ne peuvent pas le conserver indéfiniment.

Les analogues existent dans notre propre galaxie. Les binaires à rayons X (XRB) sont des trous noirs de masse stellaire qui forment des disques d'accrétion similaires et peuvent se fermer et exciter sur de courtes périodes de temps (~ 1 an). Les auteurs du nouvel article ont tenté de mettre à l'échelle un modèle de système XRB pour déterminer si les échelles de temps correspondraient à la limite supérieure d'environ 70 000 ans imposée par le temps de trajet. Bien qu'ils aient trouvé un bon accord avec la sortie de l'accrétion directe elle-même (10 000 à 100 000 ans), l'équipe a trouvé une anomalie sur le disque. Dans les XRB, le matériau autour du trou noir est également chauffé et prend un certain temps pour se refroidir. Dans ce cas, le noyau de la galaxie devrait toujours conserver un disque chaud de matériau qui n’est pas présent.

Cette bizarrerie démontre qu'il y a encore une grande quantité de connaissances à acquérir sur la physique entourant ces objets. Heureusement, la proximité relativement proche de IC 2497 permet de réaliser des études de suivi détaillées.

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