En effet, le Hubble Space Telescope vient à présent de révéler l'existence d'un jet énergétique tout aussi inhabituel que fascinant dans le noyau de la galaxie elliptique NGC 3862. (Une classification de type morphologique donne trois grandes catégories de galaxies : elliptiques, spirales (barrées ou non) et irrégulières. Certaines galaxies particulières comportant un certain nombre d'anomalies pourraient se trouver dans certaines phases d'activité de leur évolution). Les galaxies elliptiques ont l'aspect de sphéroïdes plus ou moins aplatis. Elles constituent quelque 15 % de l'ensemble des galaxies.
"Il semble que nous soyons en train d'observer une nouvelle classe de phénomènes" devait déclarer le Dr. Philippe Crane de l'ESO (Organisation Européenne pour les Recherches Astronomiques dans l'Hémisphère Austral) en découvrant ce fameux jet optique, en étudiant les images renvoyées par la caméra pour objets faibles, (Faint Object Camera) instrument réalisé par l'Agence Spatiale Européenne (ESA). "Un tel jet était totalement inattendu dans cette galaxie. C'est vraiment typique du genre de découvertes que l'on est en droit d'attendre du télescope HST."
Retenons que l'Agence Spatiale Européenne contribue aux activités du Space Télescope Science Institut (STSI) créé par la NASA sur le campus universitaire Johns Hopkins à Baltimore, dans le Maryland, ainsi qu'au fonctionnement de l'Installation européenne de coordination établi à l'ESO.
En retour de cette participation de l'ESA au programme de télescope spatial, les astronomes et astrophysiciens européens ont reçu en compensation 15 % du temps total d'observation au Hubble Space Telescope.
La Faint Objet Camera (FOC) est l'un des cinq instruments scientifiques placés au plan focal, en arrière du miroir primaire de 2,40 m du télescope spatial. C'est la "chambre pour objets faibles" destinée à l'étude et à la prise d'images d'objets célestes très faiblement lumineux, jusqu'à la 29e magnitude (nombre qui caractérise l'éclat apparent d'un astre, plus le nombre est élevé et plus l'éclat est faible).
Elle est aussi utilisée pour l'étude de structures peu lumineuses proches d'objets brillants, pour les études astronomiques d'objets brillants et pour la spectroscopie de sources extragalactiques très éloignées.
On s'en rappellera peut-être, la FOC et ses deux détecteurs :
le "Photon Detector Assembly" et le "Detector Head Unit" ont été testés
par le Centre Spatial de Liège (ex IAL Space), Centre de recherche de
l'Université de Liège. Ce Centre jouit du stutut priviligié
d'être l'une des quatre facilités coordonnées de tests de l'Agence
Spatiale Européenne.
La FOC comporte un dispositif optique qui permet de focaliser la
lumière faible émise par un corps céleste sur une cathode sensible
à la lumière. Chaque photon, c'est-à-dire le plus faible quantum
d'énergie lumineuse est converti en électron qui est accéléré, focalisé
et multiplié à l'aide de champs électrique et magnétique, de façon
à venir frapper un écran sur lequel, par phosphorescence, ils
créent un petit point lumineux. Ce point est ensuite imagé sur une caméra de télévision à haut
gain. L'amplification totale d'une telle chaîne est de l'ordre de un
million. Ce dispositif d'imagerie à comptage de photons a l'avantage
d'éliminer le bruit de fond et de permettre des temps de pose
pouvant atteindre dix heures, ce qui autorise l'enregistrement
d'images d'objets de très faible luminosité. L'image de ces impacts est ensuite dirigée vers un microprocesseur
programmé pour mémoriser l'emplacement de chacun de ces
points. De cette manière, la mémoire électronique élabore progressivement
une image complète de la lumière faible, à partir de 250.000 éléments
d'images et révèle ainsi des sources encore jamais détectées. Ces deux détecteurs dont l'un est un spectrographe, peuvent
apporter une multitude d'informations ausssi bien sur la composition
chimique, la température, la distance que sur le mouvement
propre et la vitesse de l'objet céleste observé. NGC 3862 est la sixième galaxie la plus brillante dans un riche
amas de galaxies connu sous le nom Abell 1367, amas situé à une
distance d'environ 260 millions d'années de lumière, dans la
constellation du Lion. Les observations précédentes de NGC 3862, prises dans les ondes radio
avaient révélé une structure qui ressemblait à un jet qui
s'étend sur une très grande distance. NGC 3862 est aussi une
source de rayons X. "Puisque le jet est grand de seulement 0,6 seconde d'arc,
(l'équivalent de l'angle en dessous duquel un objet d'un km sur
la Lune peut être visible), il aurait été très difficile de le détecter
depuis un observatoire au sol", devait remarquer Philippe Crane. "Le jet
est aussi très bien marqué dans l'ultraviolet. Chacune de
ses caractéristiques est particulièrement bien exploitée par la FOC,
capable de détecter les objets extrêmement faibles". NCG 3862 a été observée avec la FOC dans un mode de haute résolution
le 25 janvier dernier avec deux filtres. Une exposition, réalisée
dans une lumière jaune-verte, révèle la distribution de la population
stellaire normalement vieille dans ce type de galaxie. Les chercheurs s'attendaient à ce que la seconde exposition,
prise dans la lumière presque ultraviolette, donne la preuve de
l'existence d'une jeune et chaude population stellaire dans le noyau.
Cette surprise ne fut cependant pas négative puisqu'elle fut aussi
l'occasion pour eux de découvrir le jet optique. On est encore loin de bien connaître, et surtout de bien
comprendre les jets extragalactiques. En partant du postulat que
toute énergie est matière et que tout rayonnement est matériel, on
pense généralement que ce type de puissante et violente éjection
est due à un formidable dégagement d'énergie en provenance du
noyau galactique nucléairement très actif. Ces jets semblent transporter de l'énergie dans un rayon
confiné en dehors du noyau de la galaxie. Dès lors, les jets seraient
donc la trace du cheminement emprunté par la matière au cours
de son émission, pouvant cependant être influencé par une, voire
des interactions avec le milieu extérieur. Il ce peut encore que le flot
de matière soit sujet à des instabilités. Il est aussi très probable que le champ magnétique joue un rôle
important dans la canalisation et la stabilisation du flot de matière.
Enfin, on peut aussi admettre que des gaz et des condensations
soient rendus brillants par compression sous l'effet d'ondes
de choc. On est aller jusqu'à supposer que des trous noirs super-massifs
étaient les "moteurs" de tels jets. On a déjà observé des jets extragalactiques en longueur d'onde radio
dans de nombreuses galaxies actives, mais très peu avaient été observés
dans le spectre optique. Les astrophysiciens ne comprennent pas encore
pourquoi certains jets sont observés dans le visible et d'autres pas.
Ils aimeraient aussi comprendre le rapport entre les émissions radio
et optiques. Le jet de NGC 3862 n'entre pas encore facilement dans le modèle
standard des éjections. Ce nouveau jet est, de manière remarquable,
différent du jet optique vu dans la galaxie M87 (une galaxie
étudiée précédemment en détail par le Hubble Space Telescope et
des télescopes au sol dont un de l'ESO, voir notre page "Sciences"
du samedi 39 mai : "L'énigme perdue de M87").
Le jet de NGC 3862 est long d'environ 750 années de lumière,
comparé à la longueur de 5.000 années de lumière pour celui de
M87. Le jet dans M87 est plus brillant aux longueurs d'onde plus
rouges parce qu'il émet des radiations synchrotron rouges (le synchrotron
est un rayonnement électromagnétique émis par des électrons en mouvement
dans un champ magnétique, ce mécanisme d'émission de rayonnement synchrotron
est à l'origine de l'émission radioélectrique de nombreux objets
stellaires et galactiques, ce rayonnement fut observé pour la première fois
dans des accélérateurs de particules). Dans le cas de NGC 3862, ce synchrotron est produit par des électrons
à grandes vitesses tournant en spirale dans un champ magnétique qui entoure
le jet. Le jet est cependant plus brillant dans l'ultraviolet.
Et Philippe Crane de conclure : "On aura besoin d'autres observations pour
clarifier la nature de l'émission de ce jet, de sa composition." A n'en pas douter, les astrophysiciens sont en présence d'un
phénomène nouveau pour eux et inattendu en provenance d'un noyau galactique.
C'est tout à fait passionnant. Le fait se confirme. Une nouvelle astronomie
est en train de naître. Pierre Bastin (Cet article a été publié dans le quotidien liégeoisLe jet le plus court et le plus éloigné
Le phénomène d'éjection
(D'après des documents de l'ESO
et du Space Telescope Science
Institute de Baltimore)
"La Wallonie" des samedi 27 et dimanche 28 juin 1992.)