Le télescope spatial James-Webb a observé des filaments de gaz qui alimentent le trou noir supermassif au centre de la galaxie NGC 4696. Ces images montrent avec un niveau de détail inédit comment la matière pourrait être chauffée, refroidie, puis ramenée vers le cœur de la galaxie.
NGC 4696 se trouve à environ 145 millions d’années-lumière. Son noyau abrite un trou noir actif, entouré d’un disque de gaz en rotation. Lorsque la matière se rapproche, elle libère une énergie considérable avant de franchir la limite au-delà de laquelle plus rien ne peut s’échapper.
Image de la galaxie elliptique NGC 4696, située au centre de l'amas du Centaure, prise par le télescope spatial Hubble. Cette image révèle des filaments de poussière entourant le centre de la galaxie.
Crédit photo : NASA, ESA/Hubble, A. Fabian
L’activité du trou noir produit aussi des jets et des vents qui expulsent de l’énergie dans la galaxie. Ce mécanisme devrait normalement limiter la quantité de matière disponible. Pourtant, certains trous noirs continuent de grossir malgré cette réaction...
Les observations de James-Webb apportent un élément de réponse. Elles révèlent un vaste tourbillon de gaz d’environ 800 années-lumière de diamètre, relié à une structure filamentaire qui conduit la matière vers le disque central.
Le gaz expulsé par l’activité du noyau peut se refroidir progressivement. En se condensant, il forme alors des filaments longs et étroits. Ceux-ci peuvent retomber vers le centre galactique sous l’effet de la gravité et fournir une nouvelle quantité de matière au trou noir.
Le processus ressemble à une boucle d’alimentation. Le trou noir injecte de l’énergie dans son environnement, cette énergie modifie le gaz, puis une partie du gaz refroidi revient vers lui. Ce mécanisme pourrait empêcher à la fois une croissance totalement incontrôlée et un arrêt définitif de l’accrétion.
La vitesse du gaz observé atteint jusqu’à environ 600 kilomètres par seconde. Ces mouvements donnent aux chercheurs des informations sur la masse du trou noir, la structure du disque et les interactions entre le noyau actif et la galaxie qui l’entoure.
Les résultats, publiés dans l’Astrophysical Journal Letters, concernent une galaxie relativement proche. Des observations similaires d’autres noyaux actifs seront nécessaires pour déterminer si cette boucle constitue un mécanisme général ou un comportement particulier de NGC 4696.
