Galaxies actives : les objets les plus énergétiques de l'Univers
Galaxies actives (Noyaux Galactiques Actifs / AGN) émettent une énergie anormalement haute à travers le spectre électromagnétique — surpassant souvent l'ensemble des étoiles de leur galaxie hôte combinées. Le moteur : accrétion sur trous noirs supermassifs (SMBH).
Le moteur central
- SMBH : 10⁶–10¹⁰ masses solaires au centre galaxie
- Disque d'accrétion : Matière tombante chauffe à 10⁵–10⁷ K via dissipation visqueuse
- Rayonnement : Thermique (UV/X-ray) + non-thermique (synchrotron, Compton inverse)
- Jets : Écoulements relativistes (radio à gamma-ray) — pas tous AGN
- Efficacité : ~10–40 % masse→énergie (vs 0,7 % fusion)
Classification principale (Spectres optiques)
| Type | Caractéristiques clés | Angle de vue |
|---|---|---|
| Seyfert 1 | Raies émission larges + étroites (FWHM > 2000 km/s) | Face-on (BLR non obscurci) |
| Seyfert 2 | Raies étroites seulement (FWHM < 1000 km/s) | Edge-on (tore obscurcit BLR) |
| Quasars (QSO) | Luminosité extrême (L > 10⁴⁶ erg/s), apparence stellaire | Face-on ; haut z |
| Radiogalaxies | Jets/lobes radio forts (Fanaroff-Riley I/II) | Jet-dominé |
| Blazars (BL Lac, FSRQ) | Jet aligné ligne de visée ; variable, polarisé | Dans le jet |
| LINERs | Raies bas-ionisation ; AGN faible ou chocs | Débattu |
Modèle d'unification
La plupart différences = orientation + taux accrétion + puissance jet. Composants cœur :
- SMBH + disque accrétion
- Région raies larges (BLR) : Nuages denses, rapides
- Tore poussiéreux : Obscurcit BLR angles edge-on
- Région raies étroites (NLR) : Étendue, vélocité plus faible
- Jet relativiste (dans ~10–20 %)
Signatures observationnelles
- Variabilité : Heures à années (instabilités disque, flambées jet)
- Polarisation : Émission synchrotron (jets, diffusion)
- X-ray : Continuum loi puissance, raie Fe Kα (6,4 keV), réflexion
- Radio : Core-jet, lobes, mouvement superluminique
Signification cosmique
- Feedback AGN régule formation stellaire (quenching)
- Co-évolution : Relation M-sigma (masse SMBH ↔ dispersion vélocité bulbe)
- Réionisation : Quasars précoces contributeurs UV majeurs
- Chandelles standard : Cartographie réverbération, lentilles gravitationnelles
Les galaxies actives ne sont pas un type de galaxie distinct — c'est une phase. La plupart galaxies massives hébergent SMBH dormants ; l'activation nécessite influx gaz (fusions, barres, flux froids). Sgr A* de la Voie Lactée est actuellement quiescent.