« Nous ne nous attendions pas à ça » : découverte d’un immense nuage de particules énergétiques qui défie les théories

PLCK G287.0+32.9. C’est le nom plutôt étrange que les astronomesastronomes ont donné à un amas de galaxies situé à quelque 5 milliards d’années-lumière de notre Terre. Il a été découvert en 2011. Et c’est autour de lui que des chercheurs du Centre d’astrophysique de l’université de Harvard et de la Smithsonian Institution (CfA, États-Unis) viennent de faire une observation déconcertante. De nouvelles images radio obtenues à l’aide de l’instrument MeerKAT (Afrique du Sud) révèlent en effet que l’amas tout entier est enveloppé d’une lueur. Faible, mais d’ampleur.

Que se passe-t-il dans cet amas de galaxies ?

« Nous ne nous attendions pas à ça », raconte Kamlesh Rajpurohit, astronome au CfA, dans un communiqué. Le précédent détenteur du record était l’amas Abell 2255 avec son nuagenuage de quelque 16,3 millions d’années-lumière. Mais celui de PLCK G287.0+32.9 s’étend sur près de 20 millions d’années-lumière. « Un nuage de particules énergétiques de cette taille n’a jamais été observé dans cet amas de galaxies ni dans aucun autre. »

Et lorsque l’équipe a scruté le centre de l’amas de galaxies, elle a détecté un autre halo radio. D’environ 11,4 millions d’années-lumière de diamètre, celui-là. Le premier de cette taille à avoir été observé à la fréquence de 2,4 gigahertz (GHz). « Les halos radio très étendus ne sont généralement visibles qu’à basse fréquence, car les électrons qui les composent sont vieux. Avec le temps, ils ont perdu de l’énergie, précise Kamlesh Rajpurohit. Notre découverte suggère que quelque chose, dans cet amas de galaxies, accélère ou réaccélère activement les électronsélectrons. » Pourtant, aucune des hypothèses habituelles ne semble vouloir s’appliquer. Alors les astronomes du CfA envisagent que des ondes de choc ou des turbulencesturbulences géantes pourraient se cacher derrière tout ça.

Une collision ou un trou noir à l’origine de cet incroyable nuage ?

Des observations réalisées avec l’observatoire de rayons X ChandraChandra (NasaNasa) semblent aller dans ce sens. Elles révèlent des structures qui suggèrent que le gazgaz chaud qui circule entre les galaxies de l’amas est fortement perturbé. Certaines de ces structures coïncident même avec celles observées en ondes radio. Le tout pourrait trahir une collision qui se serait jouée dans le passé entre deux amas de galaxies plus petits. Ou encore, résulter d’explosions produites par un trou noir supermassif. Ou peut-être un mélange des deux. Quoi qu’il en soit, les astronomes espèrent que ces travaux les aideront à mieux comprendre comment les champs magnétiqueschamps magnétiques façonnent notre Univers à grande échelle.