San Francisco Frontiers - MATISSE dévoile les dessous d'un noyau galactique actif

L'éclat de ce noyau éclipse largement celui de la galaxie NGC1068 --également appelée M77--au centre de laquelle il est tapi. Deux siècles après sa découverte, les astronomes menés par Violeta Gamez-Rosa, de l'Université néerlandaise de Leiden, en dévoilent le cœur avec un luxe de détails, dans une étude publiée mercredi par Nature.

Située à 47 millions d'années lumière, dans la constellation de la Baleine, M77 est typique des galaxies abritant un noyau galactique actif: un trou noir supermassif, de plusieurs millions de masses solaires, ceinturé par un épais disque de poussière et de gaz, et dont l'absorption de matière produit une énergie phénoménale.

Ce noyau existe pour toute une série d'objets extraordinairement lumineux: quasars, blazars, galaxies de type Seyfert. Leur luminosité atteint plusieurs milliers de fois celle d'une galaxie entière, depuis une surface aussi "petite" que l'équivalent de notre système solaire, remarque un article de Nature accompagnant l'étude.

"C'est la première fois qu'on obtient l'image d'une telle chose, qu'on voit vraiment le cœur d'une telle galaxie", explique à l'AFP l'astronome à l'Observatoire de Côte d'Azur, Bruno Lopez, responsable scientifique de MATISSE, l'instrument d'analyse du spectre lumineux qui a permis cette image.

Installé sur l'Interféromètre du Très Grand Télescope (VLTI) de l'Observatoire européen austral (ESO), lui même juché sur une montagne chilienne, MATISSE observe l'Univers dans l'infra-rouge moyen.

- "Jet de plasma" -

Avec cette gamme d'ondes et la précision de l'instrument, les astronomes voient maintenant "comment s'organise la matière autour du noyau actif, comment elle alimente le trou noir, mais aussi comment elle s'organise en fonction de l'énergie relâchée, avec des vents, pour former des étoiles", poursuit Bruno Lopez.

Grâce à cette image et les données qui l'accompagnent, l'équipe internationale d'astronomes a "franchi une étape majeure dans la compréhension du fonctionnement des noyaux galactiques actifs", déclare Violeta Gamez-Rosa, citée dans un communiqué de l'ESO.

La découverte aidera aussi "à mieux comprendre l'histoire de la Voie lactée, dont le trou noir supermassif abrité en son centre a pu être actif par le passé", selon elle.

Le trou noir de M77, invisible par définition, est ceinturé par deux disques de gaz et de poussière, que sa force de gravitation agglomère en l'absorbant, dans un disque de lumière.

Du centre du noyau jaillit à chaque pôle un jet de plasma --des particules ionisées--, donnant à l'ensemble l'aspect d'une toupie. Et également des nuages de poussière et de gaz "qui ressemblent à des fontaines de matière, rejetée dans les lobes de la galaxie", explique M. Lopez.

Avec MATISSE, les astronomes vont maintenant multiplier leurs observations d'autres noyaux galactiques actifs, et étudier les nuages de poussières. Ils ont déjà détecté dans ceux de M77 de grandes proportions de silicates, semblables à ceux qui composent majoritairement la croute terrestre, et des traces d'hydrocarbone. Ce carbone les intéresse d'autant plus qu'il est le quatrième constituant majeur de l'Univers.

U.Lee--SFF