Parmi les noyaux actifs de galaxies, on distingue une sous-classe rare : les AGN dits « changing-look », dont la luminosité en optique, en ultraviolet ou en rayons X change d'un facteur plusieurs en quelques mois ou années. Mrk 590 est l'un des systèmes les plus étudiés de ce type : elle s'est progressivement éteinte depuis les années 1980, puis a de nouveau brillé en 2017. Le domaine radio est presque inexploré pour ces objets, alors qu'il pourrait révéler si les variations d'accrétion sont liées à des éjections de matière. Ce travail se distingue des études voisines, consacrées aux sursauts radio rapides et aux pulsars, plutôt qu'à l'évolution à long terme d'un noyau spécifique.
Du 23 juin 2015 au 10 janvier 2017, les astronomes ont effectué quatre sessions d'observation de Mrk 590 avec le réseau de radiotélescopes VLA en configuration A, la plus résolue. Ils ont obtenu des images aux fréquences de 1.52, 5.75, 9.30 et 16.0 GHz, puis ont construit des spectres (variation de la luminosité en fonction de la fréquence) pour chaque époque. Pour comprendre quel mécanisme d'absorption des ondes radio est à l'œuvre dans la source, les scientifiques ont utilisé l'inférence bayésienne : ils ont comparé quatre modèles, l'auto-absorption du rayonnement synchrotron et trois variantes d'absorption libre-libre (homogène, interne et inhomogène). Pour sélectionner le meilleur modèle, ils ont utilisé l'évidence bayésienne, calculée par échantillonnage imbriqué.
La source radio Mrk 590 s'est avérée compacte : sa taille ne dépasse pas 64 parsecs. Le spectre de 2015 était convexe, avec un pic vers 15.6 GHz, tandis qu'en 2017 il est devenu fortement croissant avec la fréquence. Le flux à 15–17 GHz a doublé en octobre 2016, et en janvier 2017, toutes les fréquences supérieures à 2 GHz avaient changé d'au moins un facteur 1.3. L'analyse bayésienne a montré que le spectre de 2015 est le mieux décrit par un modèle d'absorption libre-libre inhomogène : l'onde de choc du jet ionise un gaz de densité variable. Cela indique que l'éruption radio est due à l'onde de choc, et non à des variations du disque d'accrétion.
Ce travail montre que la variabilité radio de Mrk 590 n'est pas corrélée avec le « réveil » optique et X de 2017. Contrairement aux études voisines où les éruptions radio étaient liées à des événements d'accrétion (par exemple dans 1ES 1927+654), ici l'onde de choc se trouve loin du trou noir, à environ 6 parsecs. Cela souligne la diversité des mécanismes dans les AGN changing-look : chez certains objets, les champs magnétiques près de l'horizon des événements changent, chez d'autres non. La stabilité de l'excès de rayons X mous dans Mrk 590 confirme que le champ magnétique au niveau du disque n'a pas varié.
Ce sujet pourrait progresser grâce à un suivi à long terme avec l'interférométrie à très longue base (VLBI). Ces observations permettraient de séparer le rayonnement de l'onde de choc du noyau compact et de vérifier s'il existe malgré tout un lien faible entre l'accrétion et le jet. Les auteurs prévoient déjà d'analyser les données VLBA sur plusieurs années dans un prochain article.
Ces résultats influenceront la compréhension du lien « disque-jet » dans les noyaux actifs de galaxies et l'interprétation de la variabilité radio des objets changeants.
Effectuer un suivi pluriannuel de Mrk 590 avec le VLBA et comparer avec d'autres AGN changing-look afin d'évaluer la prévalence des ondes de choc comme source d'éruptions radio.
Pour l'astrophysique des noyaux actifs, la question reste ouverte : qu'est-ce qui déclenche exactement les transitions entre les états d'accrétion et comment sont-elles liées aux éjections de matière ? Ce travail montre que les éruptions radio peuvent être causées par des interactions locales du jet avec le gaz, et non par des changements globaux dans le disque, ce qui complique le schéma unifié.
Cette section s'adresse à l'auteur du travail et à ses collègues. Les travaux voisins ont été trouvés par une recherche sémantique dans notre archive, et non par correspondance de mots. Nous n'évaluons pas : nous montrons le champ autour.
Ce que fait ce travail
Les auteurs ont mené quatre sessions d'observations de Mrk 590 avec le VLA en configuration A entre 2015 et 2017, obtenant des images à quatre fréquences et construisant des spectres. Ils ont appliqué une inférence bayésienne pour comparer les modèles d'absorption et ont constaté que le spectre de 2015 est le mieux décrit par une absorption free-free inhomogène, indiquant une onde de choc due au jet dans le milieu interstellaire.
Où est sa force
Ce travail démontre l'efficacité de la comparaison bayésienne de modèles pour diagnostiquer les mécanismes d'absorption dans les sources radio compactes, et établit également que la variabilité radio de Mrk 590 n'est pas directement liée aux variations du disque d'accrétion.
Vers où avancer
À essayer
Pourquoi cela peut compter
Comprendre les mécanismes de la variabilité radio dans les noyaux actifs de type « changing-look » est important pour déterminer comment les jets interagissent avec l'environnement et comment l'accrétion et les éjections sont liées dans les noyaux actifs de galaxies.
Travaux voisins dans notre archive
L'archive est vide autour de ce travail : l'analyse la plus proche n'est qu'à 0.56, contre 0,64 d'ordinaire. Il semble qu'on ait peu foré à côté.
La source radio Mrk 590 à 5.75 GHz présente une faible « queue » au nord-est, alignée avec l'éjection visible à très haute résolution. Si ce composant se déplace à la vitesse de la lumière, il a quitté le noyau il y a environ deux mille ans, à l'époque de l'Empire romain.