Le blazar 3C 454.3, une source lumineuse de rayons gamma d'une galaxie à 7 milliards d'années-lumière, est devenu beaucoup plus lumineux. Les observations du télescope à rayons gamma de Fermi confirment que depuis le 15 septembre, le blazar a explosé considérablement, augmentant la luminosité des rayons gamma d'environ dix fois dans le plus tôt l'été dernier, ce qui en fait actuellement la source de rayons gamma la plus brillante du ciel.
Le 3C 454.3 est un blazar, un jet de particules énergétiques provoqué par le trou noir supermassif au centre d'une galaxie. On pense que la plupart des galaxies abritent un trou noir supermassif en leur centre, et en broyant la matière du disque d'accrétion qui l'entoure, le trou noir supermassif peut former de grands jets qui diffusent la lumière et l'énergie dans des proportions fantastiques. Dans le cas du 3C 454.3, l'un de ces jets est dirigé vers la Terre, ce qui nous permet de le voir et de l'étudier.
Ce blazar a commencé à éclipser le pulsar Vela, qui, étant à seulement 1000 années-lumière de la Terre, est généralement la source de rayons gamma la plus brillante du ciel. Le 3C 454.3 est presque deux fois plus brillant que Vela dans la partie des rayons gamma du spectre, même s'il se trouve 7 millions de fois plus loin de la Terre. Le 3c 454.3 s'est également considérablement éclairci dans l'infrarouge, les rayons X, la radio et la lumière visible.
Ce n'est pas la première fois que le blazar montre une augmentation de la luminosité. Au cours des observations du blazar, il a explosé en luminosité en mai 2005, puis en juillet et août 2007.
Erin Wells Bonning, associée postdoctorale au Yale Center for Astronomy and Astrophysics, a déclaré à propos de la récente poussée en comparaison avec les événements d'éclaircissement précédents:
"En 2005, il a atteint une magnitude de bande R de 12. Notre pic de magnitude de bande R observé était de 13,83, donc nous ne sommes toujours pas à la luminosité de l'explosion de 2005 (environ un facteur 5 ci-dessous). Le 19 juillet 2007, il a atteint une magnitude de bande R de 13, pas aussi brillant que l'événement de 2005, mais toujours plus lumineux que nous ne le voyons maintenant. En 2005, il n'y avait pas d'instruments à rayons gamma pour observer le 3C 454.3, mais la poussée de 2007 a été observée par AGILE avec un flux supérieur à 100 MeV de 3 + - 1 * 10 ^ -6 cts / s / cm ^ s. Les taux de dénombrement de Fermi et AGILE du 2 au 3 décembre 2009 sont 6 à 9 fois plus élevés. Donc, fait intéressant, bien qu'il ne soit pas actuellement aussi brillant optiquement qu'en 2007, il est beaucoup plus brillant en rayons gamma. »
Le télescope spatial à rayons gamma Fermi (anciennement GLAST) garde un œil sur les émissions de rayons gamma provenant de nombreuses sources dans le ciel. Le 3C 454.3 n'est qu'une des dix sources de rayons gamma les plus brillantes visibles par le satellite, dont une liste peut être trouvée dans un article que Nancy a écrit en mars, The Top Ten Gamma-Ray Sources from the Fermi Telescope.
Bien sûr, le blazar 3C 454.3 n'est pas aussi intrinsèquement brillant que la plupart des sursauts gamma observés par des télescopes comme Swift et Fermi, mais c'est la source la plus brillante de rayons gamma dans le ciel en ce moment. Bonning a déclaré que, "Bien que les GRB et les blazars soient fortement dirigés vers nous, les facteurs de Lorentz (vitesse des particules dans le jet) associés aux GRB sont beaucoup plus élevés que dans les blazars, les faisant apparaître plus brillants en raison d'effets relativistes spéciaux."
Les observations 3C 454.3 se poursuivent dans toutes les longueurs d'onde pour capturer la courbe de lumière de l'événement et mieux comprendre ces éruptions périodiques. Bonning a déclaré: «La source est relativement calme depuis qu'elle est apparue derrière le soleil et a commencé à augmenter en luminosité vers la fin de juillet. Il est ensuite entré dans une période brillante de variabilité assez rapide, culminant tous les 20 jours environ. L'éruption la plus récente et très intense a commencé vers la fin novembre. Selon notre [télégramme de l'astronome], depuis le 21 novembre, le 3C 454 a augmenté d'environ un facteur de 3 en luminosité à la fois optique et infrarouge. (Les filtres B, V et R sont dans des longueurs d'onde optiques et J et K sont dans le proche infrarouge). De même, le flux de rayons gamma a également augmenté d'un facteur 3 dans la bande 0,1-300 GeV au cours de la même période. »
La cause des poussées intermittentes du 3C 454.3 et d'autres blazars est toujours un mystère, mais cet éclaircissement actuel donnera aux astronomes de meilleures données quant à la cause possible. Il ne semble pas y avoir d'événements périodiques associés aux éruptions dans les blazars (à l'exception du possible «binaire trou noir supermassif» JO 287).
Bonning a déclaré à propos d'une cause potentielle: «Il s'agit en fait d'un domaine de recherche très actif - il existe de nombreux modèles existants, mais aucune hypothèse n'est clairement préférée. Peut-être que des particules ont été choquées à un certain endroit dans le jet blazar, ou que le jet peut être en train de précession afin qu'il soit plus proche de notre ligne de vue, ou il peut y avoir une autre explication. »
Il y aura de nombreux télescopes à travers le monde pour zoomer sur la poussée actuelle. Selon Bonning:
«Les blazars sont des objets à plusieurs longueurs d'onde - leur distribution d'énergie spectrale couvre la radio à travers les rayons gamma, donc une collection diversifiée d'installations observera le 3C 454.3 pendant cette explosion. Outre Fermi, le satellite italien AGILE a observé des rayons gamma. Le télescope à rayons X Swift a commencé sa surveillance début décembre. Le groupe de surveillance du blazar de l'Université de Boston dirigé par Alan Marscher l'observe avec le VLBA (radio; 13 GHz). Il existe également un groupe de radioastronomie au Michigan qui observe également avec le VLBA, ainsi qu'un autre dirigé par Yuri Kovalev à l'institut Max Planck en Allemagne. Il existe un programme optique avec le télescope ATOM associé à l'instrument HESS TeV en Namibie. (Au fait, le 3C 454.3 n'est pas brillant aux énergies TeV.) Cette liste n'est en aucun cas exhaustive, mais en tout cas de nombreuses installations à travers le monde et fonctionnant dans une large gamme d'énergies seront examinées de très près. 3C 454.3 en traversant cette fusée. »
Source: communiqué de presse de la NASA, entretien par courriel avec Erin Wells Bonning
