Webb perce la poussière du Centaure A et révèle des millions d’étoiles ainsi que l’histoire cachée d’une collision galactique
Image à la une : Composite Webb NIRCam et MIRI de Centaurus A (NGC 5128) ; crédit : NASA, ESA, CSA, STScI
Le télescope spatial James Webb a braqué son regard infrarouge sur Centaurus A (NGC 5128), la galaxie active la plus proche de la Terre à seulement 11 millions d’années-lumière, et livre une vue qu’aucun télescope n’avait jamais produite auparavant. Les instruments NIRCam et MIRI de Webb traversent les denses bandes de poussière qui obscurcissaient le centre chaotique de la galaxie depuis sa découverte il y a 200 ans, révélant des millions d’étoiles individuelles et une structure en forme de S dont l’origine reste inconnue.
> « Aucun télescope ne raconte toute l’histoire à lui seul. Les découvertes se construisent au fil du temps et les nouveaux observatoires élargissent les fondations posées par les missions précédentes », a déclaré Shawn Domagal-Goldman, directeur de la division d’astrophysique au siège de la NASA. « Webb représente l’avancée la plus puissante à ce jour, ouvrant une fenêtre sur des longueurs d’onde et des détails jamais accessibles auparavant. »
Une galaxie née d’une collision
Centaurus A n’est pas une galaxie elliptique typique. Il y a environ 2 milliards d’années, elle a fusionné avec une galaxie spirale, et cette collision a laissé des cicatrices visibles dans tout le spectre électromagnétique. Une bande de poussière déformée en forme de parallélogramme traverse le centre galactique. Chose unique parmi les galaxies elliptiques, Cen A a développé des bras spiraux après la fusion. Et en son cœur se trouve un trou noir supermassif d’environ 100 millions de masses solaires, qui s’alimente activement et projette des jets de plasma relativiste visibles dans le spectre radio.
Les caméras en lumière visible de Hubble ne pouvaient qu’entrevoir ce qui se cachait derrière la poussière. Spitzer a révélé de la poussière chaude mais n’a pas pu résoudre les étoiles individuelles. La vision infrarouge proche et moyen de Webb change complètement la donne.
« Avec la vue Webb de Centaurus A, cela devient un cas d’archéologie galactique », a déclaré la NASA dans son communiqué marquant le quatrième anniversaire scientifique de Webb le 6 juillet 2026.
Le mystère de la structure en S
La caractéristique la plus frappante de l’image infrarouge moyen de Webb est une structure brillante en forme de S près du noyau de la galaxie. Son origine est inconnue, et les scientifiques de la NASA ont ouvertement énuméré les questions qu’elle soulève : « Qu’est-ce qui a créé cette forme ? Comment le trou noir l’influence-t-il ? Est-elle influencée par la formation d’étoiles induite par la fusion ? »
La structure apparaît de manière prominente dans la vue de MIRI et pourrait tracer du gaz ionisé ou de la poussière sculptée par le noyau galactique actif. L’équipe derrière les observations n’a pas encore publié d’analyse dédiée, mais les images ont été diffusées dans le cadre du portfolio anniversaire de Webb.
Résoudre l’irrésoluble
Avant Webb, les télescopes pouvaient voir la bande de poussière de Centaurus A mais pas les étoiles à l’intérieur. La poussière absorbe la lumière visible, créant la bande sombre qui a défini l’apparence de la galaxie dans chaque image de Hubble. Les instruments infrarouges de Webb traversent cette poussière, détectant la chaleur des étoiles qui étaient cachées depuis la découverte de la galaxie par James Dunlop le 4 août 1826.
Les points rouges lumineux dans l’image MIRI représentent des étoiles riches en poussière et des pouponnières stellaires, les ingrédients bruts pour la future formation d’étoiles. En cataloguant ces étoiles, les astronomes peuvent reconstruire une chronologie de la vie de la galaxie : formation stellaire ancienne, ralentissement, sursaut de formation d’étoiles déclenché par la collision, et formation stellaire post-fusion.
Rétroaction du trou noir en action
Une étude spectroscopique compagnon publiée dans Astronomy & Astrophysics (A&A 699, A334, juillet 2025) utilisant le MIRI MRS (spectromètre à moyenne résolution) de Webb dans le cadre du programme GTO MICONIC a déjà commencé à démêler l’influence du trou noir. L’étude a détecté un écoulement rapide de gaz ionisé confiné dans les 6 parsecs centraux, avec des vitesses allant de +1 000 à -1 400 kilomètres par seconde.
L’écoulement est probablement entraîné par un jet. Le jet relativiste de Cen A, voyageant à environ la moitié de la vitesse de la lumière, se propage dans le milieu interstellaire et entraîne une bulle qui pousse le gaz ionisé vers l’extérieur à un rythme de 1,6 à 2,9 masses solaires par an. La géométrie compte : parce que le jet est perpendiculaire au disque de la galaxie, il a un mauvais couplage mécanique avec le gaz moléculaire, ce qui explique pourquoi aucun écoulement rapide d’hydrogène moléculaire n’a été détecté.
Cela fait de Centaurus A un laboratoire proche rare pour étudier comment les trous noirs supermassifs déclenchent et suppriment à la fois la formation d’étoiles, un processus qui façonne l’évolution de toutes les grandes galaxies.
Pourquoi c’est important
Centaurus A est la deuxième source radio extragalactique la plus brillante du ciel, après Cygnus A. C’est une galaxie radio, un noyau galactique actif, un système post-fusion et un environnement de sursaut d’étoiles en un seul objet. La capacité de Webb à résoudre des étoiles individuelles à 11 millions d’années-lumière, dans une galaxie où chaque télescope précédent ne voyait qu’un flou obscurci par la poussière, représente une augmentation fondamentale de la puissance d’observation.
L’ensemble complet des images Webb et les données spectroscopiques compagnon sont disponibles via le Space Telescope Science Institute. Comme l’a noté Domagal-Goldman de la NASA, les découvertes se construisent au fil du temps. Les secrets de Centaurus A ne font que commencer à émerger.
Traduit par Lydie