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Les trous noirs géants de NGC 4261, Messier 84, NGC 7052 et Messier 87

Dossier - Quasar : l'énigme des quasars
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Les quasars, ces astres extrêmement lumineux et lointains, sont identifiés : nous savons que ce sont des noyaux de galaxies très brillants. Leur nom signifie « quasi étoile ». Ils sont lointains, compacts et pleins d’énergie. Le dévoilement de leur mystère représente une magnifique page dans le livre des découvertes de l’astrophysique.

  
DossiersQuasar : l'énigme des quasars
 

L'idée que les galaxies actives et les quasars abritent un trou noir géant a été confirmée par l'étude de quelques noyaux galactiques remarquables.

La galaxie elliptique NGC 4261. © Nasa/CXC/A. Zezas et al. CCO

Le télescope Hubble a observé des tores de poussière de quelques centaines d'années-lumière de diamètre au cœur même de galaxies spirales. Ces tores paraissent tout à fait capables d'alimenter des trous noirs supermassifs en gaz « frais ».

Une image prise par Hubble du disque de gaz et de poussière dans la galaxie NGC 4261. © HST/Nasa/ESA

Le disque du trou noir de la galaxie NGC 4261

Hubble révéla également un magnifique disque de gaz et de poussières en rotation dans la galaxie elliptique NGC 4261 ; ce disque s'étend sur environ 1.000 années-lumière et tourne autour d'un trou noir géant de 500 millions de masses solaires. L'image du trou noir restera à jamais inaccessible, tandis que celle des disques d'accrétion est à la portée de nos instruments actuels.

De nombreux astrophysiciens ont tenté de mesurer la répartition des mouvements à travers les noyaux à l'aide des spectrographes du télescope spatial Hubble. Ils ont pu mesurer la dynamique du gaz en s'approchant de trous à une distance allant jusqu'à seulement trois fois le rayon de Schwarzschild ; le gaz atteint là, tout près de la chute finale, des vitesses de rotation de 10.000 km/s.

M84 (ou NGC 4374) est une galaxie lenticulaire de type S0 située dans la constellation de la Vierge. © Wikipédia

Messier 84, NGC 7052 et la radiogalaxie Messier 87

Ces mesures furent également effectuées dans les galaxies elliptiques Messier 84 et NGC 7052. Cette technique a également prouvé son efficacité avec la galaxie elliptique Messier 87. Cette radiogalaxie située au centre de l'amas de la Vierge a toutes les apparences d'une tranquillité trompeuse. Les astronomes du Space Institute de Baltimore affirment avoir observé un immense tourbillon de gaz chaud et ionisé formant un disque d'accrétion au centre. Ce disque atteint des dimensions de 120 années-lumière et tourne à 500 km/s. Seule la présence d'un trou noir supermassif peut expliquer une telle vitesse dans une région si petite. Il lui suffit d'être niché là, dans une zone de quelque 10 milliards de kilomètres de diamètre pour agir et être responsable des émissions X, ultraviolettes et radio de cet astre. Signe supplémentaire de la présence d'un trou noir, un jet mince s'échappe du centre de la galaxie et étire des nodules de plasma chaud sur plus de 5.000 années-lumière.