Cette vue d'artiste montre les environs du trou noir supermassif au cœur de la galaxie active NGC 3783 dans la constellation méridionale du Centaure (Le Centaure). De nouvelles observations utilisant l'interféromètre du très grand télescope de l'Observatoire de Paranal de l'ESO au Chili ont révélé non seulement le tore de poussière chaude autour du trou noir, mais également un vent de matière froide dans les régions polaires. Crédit : ESO/M. Messager de Korn
Pour la première fois, les astronomes ont cartographié les flux sortants de l'un des quasars les plus proches – I Zwicky 1.
Les quasars sont des noyaux brillants de galaxies alimentés par le supermassif trou noir en leur centre. L'équipe a sondé les sorties de gaz dans I Zwicky 1 pour cartographier son système de nuages emportés par le vent à des dizaines, voire des milliers de kilomètres par seconde.
La plupart des galaxies, y compris la nôtre voie Lactée, abritent un trou noir supermassif en leur centre. Ceux-ci pèsent généralement des millions de masses solaires. Beaucoup d’entre eux continuent de se cacher dans l’obscurité de l’espace, avec peu de choses à révéler. Certains disposent cependant d’importants dépôts de matière à proximité pour se nourrir. Cela transforme leur proximité en un phare brillant, éclipsant toute la galaxie hôte. Compte tenu de leur taille compacte et de leur grande distance par rapport à la Terre, ces noyaux galactiques actifs apparaissent comme des points brillants, comme les étoiles de la Voie lactée. C’est aussi pour cela qu’ils ont été historiquement classés comme objets quasi-stellaires (quasars).
La plupart des quasars résident dans l'Univers lointain et primitif, mais I Zwicky 1 est relativement proche, à moins d'un milliard d'années-lumière de la Terre. Cela fournit aux astronomes un laboratoire pratique pour étudier les conditions extrêmes dans les quasars. Une équipe d'astronomes dirigée par Anna Juráňová (SRON), dont fait partie Elisa Costantini (SRON), a pour la première fois cartographié ses écoulements. En utilisant le Le télescope spatial Hubbleils ont récupéré les propriétés de quatre sorties de nuages de gaz ionisés, soufflés à des vitesses de 60, 280, 1 950 et 2 900 kilomètres par seconde.
«I Zwicky 1 est très spécial dans ses propriétés», déclare Juráňová. « D’autres quasars ont des flux sortants similaires, mais dans celui-ci, tout va bien. Notre angle de vision, la largeur des raies du spectre, etc. Cela nous permet d’approfondir beaucoup plus ses processus. Nous avons créé une image globale des mouvements du gaz ionisé dans un quasar, ce qui est rare.
L’équipe a découvert que l’un des flux sortants était piégé dans l’ombre d’un autre. Cela résulte du fort rayonnement du quasar qui repousse les nuages et les éloigne du voisinage du trou noir. Les ions d'éléments tels que l'azote, l'oxygène et le carbone présents dans les nuages de gaz absorbent la lumière ultraviolette du quasar et sont ainsi repoussés. I Zwicky 1 est le quasar le plus proche offrant une preuve concrète de ce mécanisme en jeu.
L’environnement autour d’I Zwicky 1 semble plus dynamique que ce que les astronomes voient souvent autour des trous noirs supermassifs à proximité. Juráňová : « Nos données suggèrent que beaucoup plus de gaz est soulevé et expulsé du disque autour du trou noir. Cette idée nous rapproche de la façon dont ces trous noirs supermassifs se développent et interagissent avec leur environnement.
