Saviez-vous que certaines des sources de lumière les plus brillantes dans le ciel proviennent des régions autour des trous noirs dans les centres des galaxies? Cela semble un peu contradictoire, mais c'est vrai. Ils peuvent ne pas avoir l'air brillants à nos yeux, mais les satellites en ont repéré des tas à travers l'univers.
L'un de ces satellites est le télescope spatial Fermi Gamma Ray de la NASA. Fermi a trouvé des milliers de ces types de galaxies depuis son lancement en 2008, et il y en a beaucoup d'autres.
Les trous noirs sont des régions de l'espace qui ont tellement de gravité que rien – pas léger, pas de particules, nada – peut s'échapper. La plupart des galaxies ont des trous noirs supermassifs dans leurs centres, et ces trous noirs sont des centaines de milliers à des milliards de fois la masse de notre soleil.
Dans les noyaux galactiques actifs (également appelés « AGN » pour les « galaxies actives » courtes ou simplement « ), la région centrale est remplie de gaz et de poussière qui tombe constamment vers le trou noir. À mesure que le gaz et la poussière tombent, ils commencent à tourner et à former un disque. En raison de la friction et d'autres forces au travail, le disque de rotation commence à se réchauffer.
La chaleur du disque est émise comme légère, mais pas seulement des longueurs d'onde que nous pouvons voir avec nos yeux. Nous détectons la lumière de l'AGN sur l'ensemble du spectre électromagnétique, des ondes radio et optiques les plus familières aux rayons X plus exotiques et aux rayons gamma, que nous avons besoin de télescopes spéciaux pour repérer.
Environ 1 AGN à 10 AGN faisant des jets de particules énergiques, qui se déplacent presque aussi vite que la lumière. Les scientifiques étudient ces jets pour essayer de comprendre comment les trous noirs – qui attirent tout avec leurs énormes quantités de gravité – en quelque sorte, la manière dont l'énergie nécessaire pour propulser les particules de ces jets.
Beaucoup de façons dont nous disons un type d'AGN à partir d'un autre dépend de la façon dont ils sont orientés de notre point de vue. Avec les radio-galaxies, par exemple, nous voyons les jets du côté car ils rayonnaient de grandes quantités d'énergie dans l'espace. Ensuite, il y a des Blazars, qui sont un type d'AGN qui ont un jet qui est pointé presque directement sur Terre, ce qui rend l'AGN particulièrement brillant.
Fermi recherche dans le ciel des sources de rayons gamma depuis 2008. Plus de la moitié des sources qu'il a trouvées ont été des Blazars. Les rayons gamma sont utiles car ils peuvent nous en dire beaucoup sur la façon dont les particules accélèrent et comment elles interagissent avec leur environnement.
Alors pourquoi nous soucions-nous de l'AGN? Nous savons que certains AGN se sont formés au début de l'histoire de l'univers. Avec leur énorme pouvoir, ils ont presque certainement affecté la façon dont l'univers a changé au fil du temps. En découvrant comment AGN fonctionne, nous pouvons mieux comprendre comment l'univers est devenu comme il est maintenant.
