Galaxie de Seyfert

NGC 1097, vue prise par Hubble. Cette galaxie de Seyfert contient en son centre un trou noir supermassif de 100 millions de masses solaires[1].
NGC 5793 (de) est une galaxie de Seyfert située à plus de 150 millions d'années-lumière dans la constellation de la Balance[2].

Les galaxies de Seyfert sont des galaxies spirales caractérisées par un noyau extrêmement brillant et compact. D'une brillance de surface très élevée, leur noyau représente l'une des plus grandes sources de rayonnement électromagnétique connues de l'Univers, possiblement liée au trou noir supermassif en leur centre. Ces galaxies présentent des émissions fortes dans les domaines radio, ultraviolet, infrarouge et rayons X du spectre électromagnétique. Elles représenteraient plus de 5 % de l'ensemble des galaxies de l'univers observable.

Elles forment un des deux groupes importants de galaxies actives, l'autre groupe étant les quasars[3]. Elles ont été nommées d'après Carl Seyfert, qui a étudié ces objets au cours des années 1940.

Découverte

La galaxie du Compas, une galaxie de Seyfert de type II[4].

Les galaxies de Seyfert ont été observées pour la première fois en 1908 à l'observatoire Lick par Edward A. Fath et Vesto Slipher. Ces derniers voulaient observer le spectre lumineux d'objets astronomiques qu'ils croyaient être des « nébuleuses spirales » à l'époque. Lors de leurs observations, ils ont remarqué que NGC 1068 émet six raies d'émission brillantes, ce qui était inhabituel car la plupart des objets astronomiques observés auparavant présentaient un spectre d'absorption semblable aux étoiles[5].

En 1926, Edwin Hubble observe les raies d'émission de M77 et de deux autres « nébuleuses » semblables. Il les classe dans la catégorie des objets extragalactiques[6]. En 1943, Carl Keenan Seyfert découvre d'autres galaxies similaires à NGC 1068 et indique que ces galaxies ont un noyau galactique très brillant et que celui-ci produit de larges raies d'émission[7].

Vers la fin des années 1950, d'autres caractéristiques sont découvertes sur les galaxie de Seyfert, entre autres que leur noyau est extrêmement compact, inférieur à 100 parsecs (pc) en taille, et d'une masse très élevée (≈109±1 masses solaires), et que la durée de leur pic d'émission nucléaire est relativement court (>108 années)[3].

Les recherches se poursuivent au cours des années 1960-1970. En mesurant la taille de son noyau, des scientifiques découvrent que les raies d'émission dans NGC 1068 sont produites dans une région d'environ mille années-lumière (a.l.), ce qui est très petit comparativement au diamètre de la galaxie entière. À l'époque, il est difficile de confirmer les estimations de distances et d'âges des galaxies de Seyfert car la brillance de leur noyau varie sur une échelle de temps de quelques mois et même quelques jours seulement[8]. En d'autres termes, on ne peut pas nécessairement déterminer leur âge par rapport à leur brillance et au temps que la lumière prend à se rendre à la Terre[9].

À la même période, en 1967, Benjamin Markarian, en collaboration avec Lipovestsky, publie une étude qui catalogue les galaxies ayant une forte émission dans l'ultraviolet. Le catalogue de Markarian contient environ 500 galaxies, dont plusieurs galaxies de Seyfert[10],[11].

En 1977, on constate que peu de galaxies de Seyfert sont elliptiques et que la plupart d'entre-elles sont des galaxies spirales. De plus, on observe que les galaxies de Seyfert se retrouvent souvent en interaction[12]. Par la suite, les scientifiques ont cherché à regrouper des données spectrophotométriques sur les galaxies de Seyfert. Il est devenu clair que ce n'est pas tous les spectres de Seyfert qui se ressemblent. Elles ont donc été classées en fonction des caractéristiques de leur spectre d'émission.

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