Résumé
Les noyaux actifs de galaxies ont été découverts dans les années 1940, d’une part en radioastronomie, par les radiosources de Grote Reber, et en optique par les galaxies de Seyfert. Carl Seyfert découvrit dans le spectre de certaines galaxies des raies très larges, correspondant à 10 000 km/s, et d’émission très compacte, non résolue (région plus petite que 10 parsecs). Seules les raies permises (de Balmer par exemple) montrent ces régions de raies larges (BLR, Broad Line Region). Les raies interdites ([OII], [OIII]…) ne font que quelques centaines de km/s, elles sont confinées aux régions de raies étroites (NLR, Narrow Line Region). En parallèle, étaient découverts des objets très brillants, et ponctuels, ressemblant à des étoiles, appelés quasars (quasi-stars). En 1963, Maarten Schmidt découvre que le spectre des quasars peut s’interpréter comme celui d’une galaxie, mais très décalée vers le rouge (redshift). Ce sont alors des objets ponctuels extrêmement lumineux, 1 000 fois plus que toute la galaxie réunie, et ses 200 milliards d’étoiles ! D’où cette énergie vient-elle ? Elle ne peut venir que de l’énergie gravitationnelle de la matière tombant sur un trou noir supermassif. En effet, l’efficacité pour libérer cette énergie est bien plus grande que l’énergie nucléaire de fusion dans les étoiles : celle-ci ne récupère au mieux que 0,7 % de l’énergie de masse mc2, alors que les trous noirs peuvent en récupérer 10 % en moyenne. Le monstre central est un trou noir de Schwarzschild (sans rotation) ou de Kerr (avec rotation), et l’on peut dessiner les dernières orbites stables dans les deux cas, un peu au-delà de l’horizon, au-delà duquel plus rien ne sort, pas même la lumière. Pour un trou noir en rotation, il est possible de retirer plus d’énergie encore, et notamment d'éjecter une partie de la matière à vitesse relativiste dans la direction perpendiculaire au disque d’accrétion : ce sont les jets radio. Les conséquences et les diagnostics observationnels sont détaillés.
