Shadow Blaster : quand les neutrinos naissent d'un brasier stellaire plutôt que d'un trou noir

Édité par : Uliana S

ALMA révèle une galaxie en formation stellaire cachée, associée à un neutrino d'énergie élevée.

Alors qu'ils s'attendaient à débusquer un trou noir actif au cœur d'une galaxie lointaine, les astronomes ont découvert une source intense de neutrinos de haute énergie alimentée par une formation d'étoiles extrême. La galaxie JCMT0402−0424, surnommée « Shadow Blaster », s'est révélée être à l'origine du neutrino IC 210922A, détecté par l'observatoire IceCube en 2021. Cette découverte établit pour la première fois un lien direct entre une galaxie poussiéreuse en pleine gestation stellaire et un signal de neutrinos spécifique, soulevant de nouvelles interrogations sur la nature des objets célestes capables de générer ces particules mystérieuses.

Menée par Yuji Urata de MITOS Science Co., LTD. à Taïwan, une équipe internationale regroupant des chercheurs de plusieurs universités japonaises et taïwanaises a réalisé des observations à l'aide du réseau ALMA, dans le désert d'Atacama. Grâce à l'effet de lentille gravitationnelle produit par une galaxie située au premier plan, ALMA a pu capturer quatre images fortement agrandies de Shadow Blaster. La galaxie se trouve à environ 11 milliards d'années-lumière (décalage vers le rouge z = 2,988), ce qui signifie que sa lumière a voyagé depuis l'époque du « midi cosmique » (cosmic noon), quand l'Univers n'avait que trois milliards d'années et que la naissance des étoiles y était particulièrement intense. Le noyau compact de Shadow Blaster, d'un diamètre de seulement 1 500 à 1 700 années-lumière, s'est avéré être un réservoir de gaz et de poussière extrêmement dense où les étoiles naissent à un rythme de centaines de masses solaires par an — une cadence phénoménale, cent fois supérieure à celle de notre Galaxie.

Les données n'ont révélé aucun signe d'activité lié à un trou noir central. L'énergie provient en réalité des collisions entre les rayons cosmiques et le gaz dense au sein de ce véritable « chaudron » stellaire, là même où les neutrinos sont générés. Les modèles théoriques prédisaient depuis longtemps qu'un tel environnement extrême agirait comme un accélérateur naturel de particules, les particules énergétiques percutant le gaz à de multiples reprises dans un champ magnétique complexe pour produire des neutrinos. Alors que l'on pensait jusqu'ici que les neutrinos de haute énergie étaient principalement le fait des trous noirs supermassifs logés dans les galaxies actives, il est désormais clair que les explosions stellaires dissimulées dans les galaxies poussiéreuses apportent une contribution majeure, jusqu'alors sous-estimée.

Des simulations informatiques indiquent que ces galaxies compactes et poussiéreuses de l'époque du midi cosmique pourraient générer entre 15 et 20 % de l'ensemble du flux de neutrinos de haute énergie de l'Univers. Bien qu'il ne s'agisse pas de la source dominante, cet apport est significatif et était surtout resté invisible aux observations directes avant cette découverte. Historiquement, les astronomes concentraient leurs recherches de sources de neutrinos sur les noyaux actifs brillants et les sursauts gamma, laissant dans l'ombre cette vaste population de systèmes riches en poussière. Cette découverte bouleverse les conceptions actuelles sur les mécanismes cachés de production des particules cosmiques.

Les résultats ont été publiés le 17 juin 2026 dans la revue Nature Astronomy. Le travail conjoint d'ALMA au Chili et d'IceCube en Antarctique a prouvé que, pour comprendre l'origine des neutrinos cosmiques, il ne faut plus seulement observer les trous noirs, mais aussi se pencher sur les pouponnières d'étoiles les plus turbulentes dissimulées derrière leurs nuages de poussière — de véritables fabriques de particules élémentaires de l'Univers primitif.

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Sources

  • Scientists expected a black hole but found a neutrino factory powered by stars

  • ALMA Reveals a Hidden Starburst Galaxy Linked to a High-Energy Neutrino

  • Scientists trace high-energy ghost particle to the 'Shadow Blaster' galaxy

  • Compact dusty starbursts at cosmic noon linked to high-energy neutrinos

  • Tracing a neutrino ghost to distant 'shadow blaster' galaxy

  • New Scenario for Cosmic Neutrino Events

  • Tracing a Neutrino Ghost to Distant "Shadow Blaster" Galaxy

  • Research dives into universe's wild growth spurt at 'cosmic noon'

  • Seeing Star Formation at Cosmic Noon

  • New Scenario for Cosmic Neutrino Events

  • Shadow Blaster points to starburst galaxies as hidden sources of cosmic neutrinos

  • Tracing a neutrino ghost to a distant 'shadow blaster' galaxy

  • Astronomers Trace Elusive High-Energy Neutrino to Star-Forming Galaxy in Early Universe

  • "Shadow Blaster" Galaxy Might Have Sent High-Energy Neutrino to Earth

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