Les astronomes ont utilisé le télescope spatial James Webb pour observer la région centrale de la galaxie Circinus, une galaxie active relativement proche située à 13 millions d’années-lumière. Les nouvelles données révèlent que le trou noir supermassif au cœur de la galaxie consomme principalement la poussière et le gaz environnants, plutôt que de les éjecter sous forme de flux comme on le pensait auparavant. Cette découverte remet en question les modèles existants sur le fonctionnement des noyaux galactiques actifs et met en évidence la puissance des capacités d’imagerie avancées de Webb.
Dévoilement du noyau caché
La galaxie Circinus, cataloguée sous le nom d’ESO 97-G13, intéresse depuis longtemps les chercheurs en raison de ses nuages denses et obscurs de gaz et de poussière. Les télescopes au sol ont eu du mal à pénétrer ce voile, ce qui rend difficile les observations détaillées du trou noir central. Webb a surmonté cet obstacle en utilisant un mode spécialisé à contraste élevé appelé Aperture Masking Interferometer, qui combine la lumière à travers de petites ouvertures pour créer des motifs d’interférence.
Cette technique a effectivement transformé Webb en un interféromètre miniature, produisant une image très nette du moteur central de la galaxie. L’analyse a montré que la majeure partie de l’émission infrarouge provient d’un tore de poussière en forme de beignet alimentant le trou noir, et non d’un matériau s’écoulant vers l’extérieur.
Comment les trous noirs se développent
Les trous noirs supermassifs se développent en attirant la matière environnante. Ce matériau s’accumule dans un tore autour du trou noir, formant un disque d’accrétion rotatif. La friction à l’intérieur de ce disque le réchauffe, le faisant émettre un rayonnement intense, notamment de la lumière infrarouge. Les nouvelles données de Webb confirment que la principale source de lueur infrarouge près du noyau de la galaxie Circinus se trouve dans les régions les plus internes de ce tore poussiéreux, renversant ainsi les hypothèses antérieures sur la dominance des écoulements sortants.
“C’est la première fois qu’un mode à contraste élevé de Webb est utilisé pour observer une source extragalactique”, a déclaré le Dr Julien Girard du Space Telescope Science Institute.
Implications pour les recherches futures
Cette avancée ouvre la voie à des études plus détaillées des trous noirs dans d’autres galaxies. En appliquant l’imagerie à contraste élevé de Webb à des cibles supplémentaires, les astronomes peuvent créer un catalogue plus large de modèles d’émission, déterminant si le comportement de la galaxie Circinus est typique ou une exception. Un échantillon statistique de trous noirs est nécessaire pour comprendre la relation entre les disques d’accrétion, les flux sortants et la puissance globale de ces objets.
Les résultats, publiés dans Nature Communications, démontrent le potentiel croissant des méthodes interférométriques en astronomie spatiale. Avec d’autres observations prévues, Webb repousse les limites de notre capacité à voir dans les recoins les plus cachés de l’Univers. L’équipe espère étendre l’échantillon à des dizaines de trous noirs.
En fin de compte, cette recherche permet de mieux comprendre la mécanique des trous noirs et souligne le pouvoir transformateur des nouveaux outils d’observation en astrophysique.
