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L'instrument SPHERE installé au foyer du VLT
(Very Large Telescope) de l'ESO, au Chili, a permis l'observation
d'un tore de poussières situé au seil de la galaxie active NGC 1068.
Les galaxies actives représentent une fraction significative de la
population des galaxies. Elles possèdent un noyau dont la luminosité
est bien supérieure à celle du reste de la galaxie. Cette activité
est expliquée par la présence d’un trou noir supermassif valant de
quelques millions à quelques milliards de masses solaires au sein de
ce noyau, et par le rayonnement produit lors du processus
d’accrétion de la matière autour de ce trou noir.
Pour expliquer la variété des aspects observés de cette activité, le
modèle unifié des noyaux actifs de galaxie postule l’existence d'une
concentration de gaz et de poussières de forme toroïdale de quelques
parsecs à quelques dizaines de parsecs de rayon (un parsec vaut
3,2616 années-lumière), ceinturant le trou noir supermassif et son
disque d’accrétion. Jusqu’à présent, seules des preuves indirectes
avaient corroboré l’existence de cette concentration dense et opaque
de gaz et de poussière.
A l’été 2014, le chasseur d’exoplanètes
SPHERE a été installé au Chili, au VLT et a été mis à la
disposition des chercheurs en 2015. Pour détecter de nouvelles
exoplanètes, cet instrument est pourvu d’une optique adaptative
extrême couplée à diverses modes d’observation. Utilisant plus
particulièrement le mode polarimétrique, l’équipe de chercheurs
français a obtenu des observations du noyau actif de la galaxie NGC
1068 avec une qualité d’image inégalée. La résolution spatiale
obtenue, de 2,5 parsecs, soit près de 20 fois meilleure que celle
offerte sans système correcteur, a ainsi permis de mettre en
évidence deux structures particulières au cœur du noyau actif : un
double cône en forme de sablier et une structure centrale allongée
perpendiculaire à l’axe du double cône.
La première révèle ainsi clairement la région moins dense au sein de
laquelle les nuages de gaz sont ionisés par le rayonnement intense
issu du trou noir central supermassif. La seconde structure,
allongée sur environ 55 pc et d’une épaisseur d’environ 20 pc,
serait révélée par la diffusion de la lumière provenant de la source
centrale sur la poussière de ce tore. Elle serait ainsi la première
observation directe du tore de poussières postulé par le modèle
unifié des noyaux actifs de galaxies.
L'équipe était composée de chercheurs français du Laboratoire
d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique, LESIA
(CNRS, Observatoire de Paris, Université Pierre et Marie Curie,
Université Paris Diderot). La découverte a été publiés dans la revue
Astronomy et Astrophysics du 23 septembre 2015.
Source :
Polarimetric imaging of NGC 1068 at high angular resolution in the
near infrared. Direct evidence of an extended nuclear torus.
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