Illustration d'artiste de l'épais anneau de poussière qui peut masquer les processus énergétiques qui se produisent près du trou noir supermassif d'un noyau galactique actif. Les études SOFIA suggèrent que la distribution de la poussière est environ 30 pour cent plus petite qu'on ne le pensait auparavant. Crédit :NASA/SOFIA/Lynette Cook
Des chercheurs de l'Université du Texas à San Antonio utilisant les observations de l'Observatoire stratosphérique de la NASA pour l'astronomie infrarouge, SOFIA, constaté que la poussière environnante active, les trous noirs voraces sont beaucoup plus compacts qu'on ne le pensait auparavant.
Plus, sinon tout, les grandes galaxies contiennent un trou noir supermassif en leur centre. Beaucoup de ces trous noirs sont relativement silencieux et inactifs, comme celui au centre de notre galaxie de la Voie Lactée. Cependant, certains trous noirs supermassifs consomment actuellement des quantités importantes de matière qui y sont aspirées, entraînant l'émission d'énormes quantités d'énergie. Ces trous noirs actifs sont appelés noyaux galactiques actifs.
Des études antérieures ont suggéré que tous les noyaux galactiques actifs ont essentiellement la même structure. Les modèles indiquent que les noyaux galactiques actifs ont une structure de poussière en forme de beignet, connu sous le nom de tore, entourant le trou noir supermassif. En utilisant l'instrument appelé Faint Object InfraRed CAmera pour le télescope SOFIA, PRÉVOIR, l'équipe a observé les émissions infrarouges autour de 11 trous noirs supermassifs dans des noyaux galactiques actifs situés à des distances de 100 millions d'années-lumière et plus, et déterminé la taille, opacité, et la répartition des poussières dans chaque tore.
Dans un article publié dans le Avis mensuels de la Royal Astronomical Society , l'équipe rapporte que les tores sont 30 pour cent plus petits que prévu et que l'émission infrarouge maximale se situe à des longueurs d'onde infrarouges encore plus longues que celles estimées précédemment. L'implication est que la poussière masquant le trou noir central est plus compacte qu'on ne le pensait auparavant.
Ils indiquent également que les noyaux galactiques actifs rayonnent la majeure partie de leur énergie à des longueurs d'onde qui ne sont pas observables depuis le sol car l'énergie est absorbée par la vapeur d'eau dans l'atmosphère terrestre. SOFIA vole au-dessus de 99% de la vapeur d'eau de la Terre, permettant au groupe de recherche de caractériser les propriétés des structures de poussière en forme de tore aux longueurs d'onde de l'infrarouge lointain.
"En utilisant SOFIA, nous avons pu obtenir les observations les plus détaillées spatialement possibles à ces longueurs d'onde, nous permettant de faire de nouvelles découvertes sur la caractérisation des tores de poussière de noyaux galactiques actifs, " a déclaré Lindsay Fuller, étudiant diplômé de l'Université du Texas à San Antonio et auteur principal de l'article publié.
Des observations futures sont nécessaires pour déterminer si toutes les émissions observées proviennent ou non des tores, ou s'il y a un autre composant s'ajoutant à l'émission totale des noyaux galactiques actifs. Enrique Lopez-Rodriguez, chercheur principal de ce projet et scientifique du personnel de l'Universities Space Research Association au SOFIA Science Center a déclaré :"Prochain, notre objectif sera d'utiliser SOFIA pour observer un plus grand échantillon de noyaux galactiques actifs, et à des longueurs d'onde plus longues. Cela nous permettra d'imposer des contraintes plus strictes sur la structure physique de l'environnement poussiéreux entourant les noyaux galactiques actifs."
