3C 279 est un blazar situé à environ 5,3 milliards d’années-lumière dans la constellation de la Vierge. Alimenté par un trou noir supermassif d’environ 800 millions de masses solaires, c’est l’un des objets les plus variables et les plus énergétiques du ciel. Il est célèbre pour ses jets relativistes dont le mouvement apparent dépasse la vitesse de la lumière — un effet de perspective prévu par la relativité — et pour avoir été l’une des premières sources à être étudiée par l’Event Horizon Telescope.
Description
3C 279 est classé à la fois comme quasar et comme blazar : c’est un noyau actif de galaxie extrêmement lumineux dont le jet est orienté presque directement vers la Terre. Cette orientation favorise un intense effet de renforcement Doppler qui amplifie artificiellement la luminosité apparente de l’objet et comprime les échelles de temps de sa variabilité. Le quasar peut varier d’un facteur 10 en quelques heures en rayons gamma.
Les observations radio à très haute résolution de 3C 279, effectuées depuis les années 1970 par interférométrie à très longue base (VLBI), ont révélé des composantes du jet se déplaçant apparemment à plusieurs fois la vitesse de la lumière — le mouvement superluminique. Ce phénomène, qui ne viole pas la relativité restreinte, résulte de la géométrie particulière d’un jet quasi-aligné avec la ligne de visée se propageant à une vitesse réelle très proche de celle de la lumière.
En 2020, l’Event Horizon Telescope — le réseau international de radiotélescopes qui avait imagé M87* en 2019 — a observé 3C 279 et résolu la structure interne de son jet à des échelles de quelques années-lumière seulement. Ces images ont révélé une structure complexe et asymétrique du jet à sa base, avec des sous-structures suggérant une géométrie hélicoïdale du champ magnétique.
Observation
3C 279 est observable principalement aux hautes énergies :
- En optique : détectable avec un grand télescope amateur en période de forte activité (magnitude ~17-18)
- En rayons gamma : l’une des sources extragalactiques les plus brillantes détectées par le satellite Fermi-LAT
- En radio : source brillante et bien résolue par VLBI, permettant de suivre le mouvement des composantes du jet
Lors de sursauts exceptionnels, son flux en rayons gamma peut augmenter d’un facteur 100 en quelques heures, déclenchant des alertes dans toute la communauté astrophysique.
Particularités
3C 279 a été la première source extragalactique dans laquelle le mouvement superluminique a été clairement identifié, dans les années 1970. Cette découverte a semé la confusion dans la communauté avant que l’explication géométrique relativiste ne soit comprise et acceptée — un épisode historique important dans le développement de l’astrophysique des jets.
En 2015, Fermi a détecté un sursaut gamma exceptionnel de 3C 279 d’une durée inférieure à 5 minutes, impliquant une région d’émission d’une compacité extraordinaire — plus petite que le système solaire pour un objet à 5 milliards d’années-lumière. Ce résultat défie les modèles standards d’émission des blazars et suggère des processus d’accélération ultra-rapides dans le jet.
Les images EHT de 2020 ont montré que le jet de 3C 279 présente une courbure à sa base, incompatible avec un jet parfaitement rectiligne. Cette courbure pourrait trahir une précession du trou noir ou l’influence d’un second trou noir supermassif en orbite — faisant de ce système un candidat possible pour un futur système binaire de trous noirs supermassifs.