Les astronomes utilisant le télescope spatial NASA / ESA / CSA James Webb ont découvert des preuves qui suggèrent la présence d'un trou noir supermassif depuis longtemps au cœur du Galaxy Messier 83 à proximité (M83). Cette découverte surprenante, rendue possible par l'instrument infrarouge médian de Webb (MiRI), révèle un gaz néon très ionisé qui pourrait être une signature révélatrice d'un noyau galactique actif (AGN), un trou noir croissant au centre d'une galaxie.
Le M83, également connu sous le nom de Galaxie du Southern Pinwheel, est depuis longtemps une énigme. Alors que les galaxies en spirale massives hébergent souvent des AGN, les astronomes ont du mal pendant des décennies pour en confirmer un dans M83. Les observations précédentes laissaient entendre que si un trou noir supermassif existait là-bas, il doit être dormant ou caché derrière une poussière épaisse. Maintenant, la sensibilité et la résolution spatiale sans précédent de Webb ont dévoilé des signes qui suggèrent le contraire.
« Notre découverte d'une émission de néons hautement ionisée dans le noyau de M83 était inattendue », a déclaré Svea Hernandez, auteur principal de la nouvelle étude avec Aura pour l'agence spatiale européenne de l'Institut de science du télescope spatial à Baltimore, les États-Unis « suggèrent fortement la présence de la présence d'une AGN qui a été inférieure à ce que cela ne puisse générer.
« Avant Webb, nous n'avions tout simplement pas les outils pour détecter des signatures de gaz aussi faibles et hautement ionisées dans le noyau de M83 », a ajouté SVEA. « Maintenant, avec son incroyable sensibilité infrarouge médio, nous sommes enfin en mesure d'explorer ces profondeurs cachées de la galaxie et de découvrir ce qui était autrefois invisible. »
Les résultats ont été publiés dans Le journal astrophysique.
Les observations infrarouges moyennes de Webb avec Miri ont permis aux astronomes de regarder la poussière et de détecter les signes révélateurs de gaz hautement ionisé dans de petites touffes près du noyau galactique. L'énergie nécessaire pour créer ces signatures est nettement plus élevée que ce que les supernovae ou autres processus stellaires peuvent fournir, faisant de l'AGN l'explication la plus probable. Cependant, des scénarios alternatifs, tels que des ondes de choc extrêmes dans le milieu interstellaire, sont toujours à l'étude.
« Webb révolutionne notre compréhension des galaxies », a déclaré la co-auteur Linda Smith du Space Telescope Science Institute. « Pendant des années, les astronomes ont cherché un trou noir dans M83 sans succès. Maintenant, nous avons enfin un indice convaincant qui suggère que l'on peut être présent. »
« Cette découverte montre comment Webb fait des percées inattendues », a poursuivi Smith. « Les astronomes pensaient avoir exclu un AGN dans M83, mais maintenant nous avons de nouvelles preuves qui remettent en question les hypothèses passées et ouvre de nouvelles voies pour l'exploration. »
L'équipe prévoit des études de suivi en utilisant d'autres observatoires, tels que le réseau d'Atacama à grand millimètre / submillimètre (ALMA) et le très grand télescope (VLT), pour étudier plus avant la nature du gaz et confirmer la présence d'un trou noir supermassif dans M83. Ces observations supplémentaires aideront à déterminer si les émissions nouvellement détectées proviennent définitivement d'un AGN ou si d'autres processus à haute énergie sont en jeu.
Cette étude démontre la capacité de Webb à découvrir des structures cachées dans les galaxies et ouvre la porte à plus de découvertes dans le domaine de l'astrophysique du trou noir. Alors que les astronomes continuent de repousser les limites des capacités de Webb, les mystères les plus insaisissables de l'univers se concentrent plus nettement.
