Au centre de la galaxie NGC 4278 se trouve un trou noir qui éjecte deux jets de plasma — comme un canon géant tirant des particules dans l'espace. Ces jets accélèrent des particules à des énergies que nul accélérateur terrestre n'a jamais égalées. Récemment, l'observatoire LHAASO a capté un rayonnement très dur provenant de cette galaxie — un rayonnement qui naît lorsque des particules dans le jet entrent en collision avec quelque chose et cèdent de l'énergie à la lumière.
Le télescope Swift a surveillé la galaxie et a constaté qu'elle se comporte calmement : le flux de rayons X est faible, comme des braises qui couvent. Mais lorsque les scientifiques ont tenté d'expliquer tout le rayonnement par un modèle simple — où les électrons dans le jet s'illuminent eux-mêmes — ils ont obtenu trop peu. Pour boucler la boucle, il aurait fallu supposer que le jet se dirige vers nous à une vitesse folle, presque celle de la lumière. C'est étrange.
Les auteurs ont alors essayé un autre scénario. Autour du trou noir se trouve un disque faible mais chaud — il ne brille pas intensément, mais émet beaucoup de photons invisibles. Les électrons dans le jet entrent en collision avec ces photons et augmentent leur énergie, comme une raquette de tennis renvoie une balle. Cette lumière « externe » explique tout sans vitesses folles et avec une puissance de jet modérée.
Les scientifiques ont calculé combien de neutrinos le détecteur IceCube pourrait capter en 15 ans. Dans le scénario avec la lumière externe, on obtient environ 0.001 neutrino — c'est-à-dire, très probablement, aucun. Mais si le jet contient plus de protons que prévu, ou si la galaxie connaît parfois des éruptions, les chances augmentent. Les observations futures aideront à comprendre si de telles galaxies faibles sont réellement des usines cachées de neutrinos.
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2601.23242
Relativistic jets in active galactic nuclei (AGNs) are known to accelerate particles to extreme energies, yet the physical origin of very-high-energy (VHE) emission from low-luminosity (LL) AGNs remains unclear. NGC 4278, a nearby LL AGN, has recently been identified as a VHE source following detections by LHAASO. In this work, we present a multiwavelength and multimessenger analysis to investigate the origin of this emission. Swift X-Ray Telescope monitoring reveals a quasi-quiescent state characterized by the low X-ray flux. Modeling the broadband spectral energy distribution with the leptohadronic code AMES, we find that a standard one-zone synchrotron self-Compton model underpredicts the VHE flux, unless a relatively high Doppler factor ($$\delta \gtrsim 6$$) is invoked. Alternatively, an external inverse-Compton (EIC) scenario-scattering seed photons from a radiatively inefficient accretion flow-provides a good description of the broadband emission with modest jet power and Doppler factor. We further explore neutrino production within a leptohadronic framework. The EIC model in the quasi-quiescent state yields the largest predicted number of muon neutrinos, reaching $$N_{ u_{\mu}} \sim 0.001$$ over 15 yr of IceCube observations (assuming that 0.1\% of the Eddington luminosity is converted into high-energy protons). Future multimessenger observations are essential to unveil the details of the high-energy processes of NGC 4278.
Les neutrinos sont si insaisissables que chaque seconde, des trillions de ces particules provenant du Soleil traversent votre ongle, et vous ne sentez rien.
Dans le roman « Le Problème à trois corps », des extraterrestres utilisent des particules accélérées à des vitesses relativistes pour communiquer — un peu comme les jets des galaxies transportent des informations sur leurs trous noirs.