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Trois ans d'observation d'un phare cosmique ✎express
Original: "LHAASO observation of Mrk 421 during 2021 March - 2024 March: a comprehensive VHE catalog of multi-timescale outbursts and its time average behavior"
La galaxie blazar Mrk 421 tantôt dort, tantôt s'embrase — et les scientifiques ont découvert deux modes de fonctionnement distincts.
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Trois années durant, chaque nuit, les télescopes scrutent le même point du ciel. Là se trouve la galaxie Mrk 421, dont le noyau émet un jet de particules pointé presque exactement vers la Terre. De tels objets sont appelés blazars. Le trou noir au centre de la galaxie enroule la matière en un disque, et une partie de celle-ci est éjectée en deux faisceaux étroits. Si l'un de ces faisceaux pointe vers nous, la galaxie scintille comme un phare lointain.
L'observatoireLHAASO, dans les montagnes de Chine, capture les particules issues de ces éruptions. En trois ans, il a détecté 23 événements brillants provenant de Mrk 421. En 2021, la galaxie était silencieuse, mais à partir de 2022, elle a commencé à se réveiller. L'éruption la plus intense était 20 fois plus brillante que le fond habituel. C'est comme si une veilleuse dans une pièce s'embrasait soudain plus fort qu'un lustre.
Le jet de Mrk 421 file vers nous à une vitesse proche de celle de la lumière. C'est pourquoi sa lumière semble plus brillante et plus énergétique qu'elle ne l'est en réalité.
Les scientifiques ont comparé les éruptions dans différentes longueurs d'onde : rayons X, rayons gamma et lumière visible. Il s'est avéré que les rayons X et les rayons gamma les plus énergétiques varient simultanément, sans délai. En revanche, les rayons gamma d'énergies légèrement inférieures se comportent différemment. Cela signifie qu'il existe deux mécanismes distincts de libération d'énergie au sein du jet. L'un fonctionne lorsque la galaxie est calme, l'autre lorsqu'elle s'embrase.
Désormais, les astronomes savent que ces phares cosmiques ont deux modes. Comprendre ces modes aidera à élucider comment les trous noirs accélèrent les particules à des énergies extrêmes. Et c'est la clé de la nature même des rayons cosmiques qui parviennent sur Terre de toutes parts.