Le 17 janvier 2025, des chercheurs de l'Université de l'Arizona ont publié des images infrarouges révolutionnaires d'un noyau galactique actif (AGN) dans la galaxie NGC 1068, située à 47 millions d'années-lumière. Cette réalisation a été rendue possible grâce à l'Interféromètre à Grand Télescope Binoculaire (LBTI), qui permet un examen détaillé des processus énergétiques entourant les trous noirs supermassifs.
Les noyaux galactiques actifs sont des régions au centre de certaines galaxies où résident des trous noirs supermassifs. Lorsque de la matière tombe dans ces trous noirs, une énergie immense est libérée, faisant des AGN parmi les phénomènes les plus énergétiques de l'univers. L'étude, réalisée en collaboration avec l'Institut Max Planck d'Astronomie en Allemagne, fournit les images infrarouges les plus haute résolution des AGN à ce jour.
Jacob Isbell, chercheur postdoctoral à l'Université de l'Arizona et auteur principal de l'étude, a expliqué que chaque galaxie contient un trou noir supermassif en son centre, avec des niveaux d'activité variés selon le taux d'accrétion de matière. Un trou noir actif émet plus de lumière à mesure que son disque environnant accumule de la matière, devenant ce qu'on appelle un trou noir supermassif actif.
L'AGN dans NGC 1068 est l'un des noyaux galactiques actifs les plus proches de la Voie lactée. Le Grand Télescope Binoculaire, situé sur le mont Graham dans le sud-est de l'Arizona, utilise deux miroirs de 8,4 mètres de diamètre, permettant une imagerie d'une résolution exceptionnellement élevée. Cette technique a déjà été appliquée pour étudier l'activité volcanique sur la lune Io de Jupiter, encourageant les chercheurs à explorer les AGN.
Isbell a noté : "Le noyau galactique actif de NGC 1068 est particulièrement brillant, ce qui en fait une occasion idéale pour tester cette méthode. Ce sont les images directes de la plus haute résolution des AGN jamais prises." L'équipe a observé des phénomènes cosmiques simultanés à l'intérieur du noyau galactique actif.
Les images ont révélé une tempête de poussière générée par la pression de radiation de la lumière émanant du disque entourant le trou noir. De plus, une matière brillante a été détectée à une plus grande distance, apparaissant plus lumineuse que prévu en raison de l'illumination du disque. Les chercheurs ont lié cette découverte à un jet radio impactant et chauffant des nuages de gaz et des molécules de poussière au sein de la galaxie.
L'étude illustre comment les jets radio et les vents poussiéreux influencent leur environnement. "Nous pouvons maintenant distinguer entre les effets des jets radio et des tempêtes de poussière, grâce à la haute résolution du télescope," a déclaré Isbell.
Des télescopes de grande taille comme le LBTI et le Télescope Géant Magellan au Chili offrent des opportunités sans précédent d'observer des processus cosmiques avec un plus grand détail que jamais auparavant. "Ce type d'imagerie peut être appliqué à tout objet astronomique," a ajouté Isbell. "Nous avons déjà commencé à enquêter sur des disques autour d'étoiles ou d'étoiles massives avec des enveloppes de poussière environnantes."