Une galaxie située à 11 milliards d’années-lumière pourrait être l’une des « usines » à neutrinos de haute énergie longtemps recherchées par les astrophysiciens. Baptisée Shadow Blaster, elle a été identifiée par une étude publiée dans Nature Astronomy et menée par Yuji Urata, de Mitos Science (Taïwan). L’équipe a combiné les données du détecteur IceCube, en Antarctique, avec les observations des télescopes Gemini, ALMA et James Webb.
Les neutrinos comptent parmi les particules les plus communes de l’univers et, en même temps, parmi les plus difficiles à détecter. Ils naissent d’une grande variété de phénomènes astronomiques, mais l’origine de ceux qui transportent une énergie très élevée reste mal comprise. Pour les capter, on a construit des observatoires gigantesques, comme IceCube dans les glaces antarctiques ou KM3NeT dans les profondeurs de la Méditerranée.
Un neutrino de 2021 a guidé la traque
Le point de départ est un neutrino observé par IceCube en 2021. La détection a déclenché un réseau de télescopes au sol et dans l’espace, afin d’identifier la source du signal. L’analyse a révélé une activité anormale dans la galaxie Shadow Blaster, dotée d’un noyau très compact, riche en gaz et en poussières, où naissent de nouvelles étoiles à un rythme élevé.
Une galaxie sans grand trou noir en son centre
Au centre de Shadow Blaster, il n’y aurait pas de trou noir supermassif, contrairement aux sources de neutrinos identifiées par le passé. Selon les auteurs de l’étude, l’environnement interne est si extrême qu’il se comporte comme un accélérateur de particules naturel : les particules énergétiques heurtent à répétition le gaz et produisent des neutrinos. C’est la première fois que l’on observe des neutrinos de haute énergie issus d’une galaxie de ce type, un résultat qui élargit le cadre tracé par les études sur les noyaux galactiques actifs et les trous noirs supermassifs.
Pourquoi cette découverte compte
Les calculs de l’équipe indiquent que des galaxies comme Shadow Blaster pourraient expliquer l’origine d’au moins 20 % des neutrinos de haute énergie détectés jusqu’ici. Une estimation qui relance le débat sur les sources cosmiques de ces particules et qui rejoint d’autres résultats récents de l’astronomie multimessager, des observations menées avec le télescope James Webb jusqu’aux nouvelles données sur l’expansion de l’univers.
L’association de détecteurs de particules et de télescopes optiques et radio devient l’outil principal pour étudier les environnements les plus extrêmes du cosmos. Les lecteurs curieux d’approfondir la physique des neutrinos trouveront plusieurs ouvrages de vulgarisation sur Amazon. L’étude complète est publiée dans la revue Nature Astronomy.