Une étude, dont les résultats intitulés «Resolving acceleration to very high energies along the jet of Centaurus A» sont publiés dans la revue Nature, a permis de démontrer que l’émission gamma de très haute énergie des quasars, galaxies au cœur très énergétique, n’est pas concentrée à proximité de leur trou noir central mais s’étend sur plusieurs milliers d’années-lumière, le long d’un jet de plasma, une découverte qui bouscule les scénarios de fonctionnement de ces jets de plasma.

Relevons tout d'abord que, depuis plusieurs années, «l’Univers est observé à travers le prisme du rayonnement gamma, des photons à très haute énergie». Ce rayonnement, qui constitue «une partie des rayons cosmiques bombardant la Terre en permanence», provient «des endroits de l’Univers où les particules sont accélérées jusqu’à des énergies colossales, inaccessibles aux accélérateurs construits par les humains».

Parmi les nombreux objets cosmiques qui émettent ces rayons, il y a «les quasars, des galaxies dites actives possédant un cœur très énergétique». Comme l'intensité des rayons émis par eux «peut varier sur des échelles de temps très courtes, allant jusqu’à la minute», la communauté scientifique pensait que la source de ces rayons était «très petite et localisée à proximité d’un trou noir supermassif (plusieurs milliards de fois la masse du Soleil)». L'hypothèse formulée était que le trou noir «avalerait la matière qui tombe sur lui en spirale et en éjecterait une petite portion sous la forme de grands jets de plasma, à des vitesses relativistes proches de celle de la lumière, contribuant à la redistribution de la matière dans l’Univers».

Dans ce contexte, l'étude ici présentée rapporte l'observation, «pendant plus de 200 heures, avec une précision inégalée» au moyen de l’observatoire H.E.S.S. installé en Namibie, de la radiogalaxie la plus proche de la Terre. Elle a, ainsi, pu «identifier la région émettant les rayons à très haute énergie tout en étudiant la trajectoire des jets de plasma» et il est clairement apparu «que la source de rayons gamma s’étend sur une distance de plusieurs milliers d’années-lumière».

Comme «cette émission étendue signifie que l’accélération de particules ne se fait pas uniquement à proximité du trou noir mais également tout le long des jets de plasma», on pense désormais «que les particules seraient ainsi ré-accélérées par des processus turbulents le long du jet». Cette découverte suggère donc «que de nombreuses radiogalaxies aux jets étendus pourraient accélérer des électrons à ces énergies extrêmes et émettre des rayons gamma», ce qui expliquerait l'existence d'une «partie substantielle du rayonnement de fond gamma diffus extragalactique».

Autrement dit, ces observations indiquent, que, du fait de leur grand nombre, les radiogalaxies, ces «accélérateurs d’électrons relativistes très efficaces», contribueraient «collectivement, de façon très significative, à la redistribution d’énergie dans le milieu intergalactique».