D'après de nombreuses observations, le cœur des grosses galaxies possède dans la plupart des cas, un trou noir des millions de fois plus massif que notre Soleil. Un trou noir a un champ gravitationnel très intense empêchant toute forme de matière ou de rayonnement de s’en échapper sauf en ce qui concerne un infime rayonnement de corps noir, appelé rayonnement de Hawking.
Nuages au cœur d'une galaxie active - Illutration: NASA
De tels objets n’émettent donc pas de lumière et sont alors perçus comme étant noirs. Ils ne sont pas directement observables mais plusieurs techniques d’observation indirecte dans différentes longueurs d'ondes ont été mises au point et permettent d’étudier les phénomènes qu’ils induisent sur leur environnement. Appelé Active Galactic Nucleus (AGN) cette région compacte au centre d'une galaxie a une luminosité beaucoup plus élevée que la normale. Ce rayonnement est observé dans le spectre des ondes radio, micro-ondes, infrarouge, optique, ultra-violet, rayons X et gamma. Une galaxie hôte d'un AGN est appelée une galaxie active.
Des nuages ??de gaz et de poussière en orbite autour de trous noirs ont été récemment découverts. Ils sont si denses qu'ils éclipsent même par intermittence l’émission des rayons X.
Le rayonnement de l'AGN est considéré comme un résultat de l’accrétion autour de la masse d'un trou noir supermassif au centre de sa galaxie. Les AGN sont les sources les plus lumineuses et persistantes de rayonnement électromagnétique dans l'Univers, et en tant que tel peuvent être utilisées comme moyen pour découvrir les objets les plus éloignés de l'Univers.
