Univers : des Niçois au cœur d'une avancée scientifique majeure

Des chercheurs niçois au cœur d'une avancée scientifique majeure dans la connaissance de l'univers et de ses énigmatiques trous noirs ! Le laboratoire Lagrange (CNRS-UCA-OCA) et l'Observatoire de la Côte d’Azur font partie de l'équipe internationale menée par l’Observatoire de Leiden, qui vient de réaliser une cartographie thermique de la poussière au cœur de la galaxie Messier 77. L'image recueillie, par sa finesse inégalée, a permis de débusquer le trou noir super massif qui s’y dissimule. Le résultat de ces recherches a été publiée hier dans la revue Nature et connait un retentissement international. (Photo DR : Une vue d’artiste du cœur de M77. La source d’énergie est un trou noir super massif au centre. Il est entouré d’un disque d’accrétion lui-même entouré d’un tore de gaz et de poussière. Dans le cas de M77, ce tore masque l’environnement immédiat du trou noir et révèle le vent de poussière. Cette illustration montre aussi des jets relativistes observés par ailleurs.)

Un trou noir de plusieurs millions de masses solaires

Le laboratoire Lagrange et l'OCA sont d'autant plus associés à cette avancée que les observations ont pu être faites grâce à l'instrument MATISSE qu'ils ont contribué largement à concevoir. La galaxie M77, qui a été observée est située à 47 millions d'années lumière dans la constellation de la Baleine. Elle est typique des galaxies abritant un noyau galactique actif : un trou noir supermassif, de plusieurs millions de masses solaires, ceinturé par un épais disque de poussière et de gaz, et dont l'absorption de matière produit une énergie phénoménale.

Les noyaux galactiques actifs sont les sources compactes les plus brillantes de l’Univers. En leur centre, un trou noir de quelques millions à plusieurs milliards de masses solaires attire, comprime et surchauffe la matière au centre de la galaxie. L’énorme énergie lumineuse dissipée et les vents de poussière qu’elle entraine influencent l’évolution globale de la galaxie et la formation des étoiles en son sein. Le trou noir est un destructeur qui est aussi un créateur dont les mystères sont ceux de l’évolution de l’Univers.

La confirmation d'un modèle de galaxie active

"Pendant toute la seconde moitié du 20e siècle, les galaxies de Seyfert, Quasars, Blazars et autres radiogalaxies ont constitué une grande énigme astrophysique", explique le laboratoire Lagrange. "Puis un modèle unifié a montré que tous ces objets sont des galaxies actives, dominées par le même mécanisme global."

"Un trou noir central et son disque d’accrétion – le noyau actif de la galaxie - seraient entourés d’un tore de poussière dense. Les différentes classes seraient expliquées par l’angle sous lequel elles sont vues de la terre. De face elles révèlent les radiations caractéristiques du noyau actif alors que celui-ci est masqué par le tore de poussière quand elles sont vues par la tranche."

Ce modèle unifié était cependant remis en cause depuis peu. Les nouvelles données MATISSE sur la galaxie Messier 77 viennent au contraire le conforter. En effet, l’image obtenue révèle le tore de poussière au centre de la galaxie entourant le trou noir central. Les images de MATISSE, alliées aux données de radiotélescopes, permettent aussi de localiser là où le trou noir se dissimule. Une étape majeure franchie dans la compréhension du fonctionnement des noyaux galactiques actifs.

Image

 Photo DR : La galaxie M77 et la toute nouvelle image de son noyau actif. Cette image est composite avec les parties les plus chaudes en bleu et les parties les plus froides en rouge. Les ellipses en pointillé indiquent la position du tore de poussière, légèrement incliné vers l’observateur, qui masque le trou noir et obscurcit la lumière émise dans le quadrant sud-ouest (en bas à droite) Note : l’image de droite est tirée de l’article Nature.