Alimentés par des trous noirs supermassifs avalant de la matière au centre des galaxies, les noyaux galactiques actifs sont les sources d’énergie stables et compactes les plus puissantes de l’univers. Les noyaux galactiques actifs les plus brillants sont connus depuis longtemps pour surpasser de loin la lumière combinée des milliards d’étoiles dans leurs galaxies hôtes.
Une nouvelle étude indique que les scientifiques ont considérablement sous-estimé la production d’énergie de ces objets en ne reconnaissant pas à quel point leur lumière est atténuée par la poussière.
« Lorsqu’il y a de petites particules intermédiaires le long de notre ligne de visée, cela rend les choses derrière elles plus sombres. Nous le voyons au coucher du soleil par temps clair lorsque le soleil semble plus faible », a déclaré Martin Gaskell, chercheur associé en astronomie et astrophysique à UC. Santa Cruz.
Gaskell est l’auteur principal d’un article sur les nouvelles découvertes publié le 16 janvier dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.
Bien que la possibilité que la poussière atténue la lumière des noyaux galactiques actifs soit reconnue depuis longtemps, la quantité était controversée et était largement considérée comme négligeable, a-t-il déclaré.
« Nous avons montré que ce n’est pas le cas et que la lumière ultraviolette lointaine d’un noyau galactique actif typique est atténuée par un facteur important », a déclaré Gaskell.
L’équipe est parvenue à cette conclusion en étudiant l’effet rougissant de la poussière sur la lumière de l’un des noyaux galactiques actifs les plus étudiés, connu sous le nom de NGC 5548. Tout comme l’atmosphère terrestre rend le soleil plus rouge et plus sombre au coucher du soleil, alors la poussière dans les noyaux galactiques actifs les fait également apparaître plus rouges qu’ils ne le sont réellement. La quantité de rougissement est liée à la quantité de gradation.
Les scientifiques quantifient les couleurs de quelque chose en mesurant les rapports d’intensité de sa lumière à différentes longueurs d’onde. Bien que nous sachions quelle est la couleur non rougie du soleil, il y a eu beaucoup de débats sur les couleurs non rougies des différents types d’émissions des noyaux galactiques actifs. En effet, bien que des théories simples prédisent les couleurs intrinsèques non rougies, il y avait des doutes quant à savoir si ces théories simples s’appliquaient aux noyaux galactiques actifs.
Dans la nouvelle étude de NGC 5548, les chercheurs de l’UCSC ont utilisé sept indicateurs différents de la quantité de poussière et les ont tous trouvés en bon accord. De plus, la gradation de NGC 5548 due à la poussière s’est avérée importante, plus de dix fois la gradation causée par la poussière lorsque nous regardons notre propre galaxie, la Voie lactée.
« Le bon accord entre les différents indicateurs de la quantité de rougissement a été une agréable surprise », a déclaré Gaskell. « Il soutient fortement les théories simples d’émission à partir de noyaux galactiques actifs. Des explications exotiques sur les couleurs ne sont pas nécessaires. Cela simplifie la vie des chercheurs et accélère notre compréhension de ce qui se passe lorsque les trous noirs avalent de la matière. »
Les couleurs de NGC 5548 sont typiques d’autres noyaux galactiques actifs, a-t-il dit, ce qui a de vastes implications. En raison des effets de gradation de la poussière, les noyaux galactiques actifs sont encore plus puissants qu’on ne l’avait imaginé. Les résultats impliquent que dans l’ultraviolet, où la majeure partie de l’énergie est rayonnée, un noyau galactique actif typique émet un ordre de grandeur plus d’énergie qu’on ne le pensait auparavant, a déclaré Gaskell.
Une autre implication, a-t-il dit, est que les noyaux galactiques actifs sont très similaires, et ce que l’on pensait jusqu’ici être des différences fondamentales majeures entre eux ne sont en réalité que les conséquences de différentes quantités de rougissement par la poussière.
Plus d’information:
Estimation du rougissement du continuum et de la région large des noyaux galactiques actifs : le rougissement moyen de NGC 5548 et la taille du disque d’accrétion, Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (2023).