Une galaxie située à 45 millions d'années-lumière est si brillante en son centre qu'elle submerge les caméras conçues pour la capturer. Le télescope spatial James Webb, géré par la NASA, l'ESA et l'ASC, a récemment pointé son instrument infrarouge moyen vers Messier 77 dans la constellation de la Baleine, et le noyau de cette galaxie spirale a tout simplement éclipsé le reste. La lumière du cœur de la galaxie était si intense et concentrée qu'elle a créé des artefacts optiques dans l'image, un phénomène rare pour une galaxie entière.
Un trou noir huit millions de fois la masse du Soleil
Au centre de Messier 77 se trouve un noyau galactique actif, ou AGN. Il s'agit d'une région compacte de gaz chaud alimentée par un trou noir supermassif dont la masse est huit millions de fois celle de notre Soleil. La gravité du trou noir attire le gaz de la galaxie environnante sur une orbite serrée et rapide. Lorsque ce gaz entre en collision et chauffe, il libère d'énormes quantités de rayonnement. Le résultat est un noyau qui éclipse le reste de la galaxie combiné, dépassant la capacité de collecte de lumière des propres instruments de Webb.
Des pointes de diffraction provenant d'une galaxie, pas d'une étoile
Les lignes orange vif qui rayonnent du centre de l'image ne sont pas des caractéristiques réelles de la galaxie. Ce sont des pointes de diffraction, des distorsions créées lorsque la lumière intense se plie aux bords des panneaux hexagonaux du miroir de Webb et autour de la tige qui soutient son miroir secondaire. Ce motif à six plus deux pointes est courant dans les images d'étoiles, mais il apparaît rarement pour les galaxies. Messier 77 est l'une des rares galaxies dont le noyau est suffisamment brillant et compact pour produire cet effet.
Un anneau de sursauts d'étoiles de 6 000 années-lumière de diamètre
Messier 77 est également connue comme une galaxie prolifique en formation d'étoiles. L'image infrarouge proche de Webb révèle une barre d'étoiles s'étendant à travers la région centrale, invisible dans les images en lumière visible. Cette barre est entourée d'un anneau brillant appelé anneau de sursauts d'étoiles, formé par les extrémités intérieures des deux bras spiraux de la galaxie. L'anneau s'étend sur plus de 6 000 années-lumière et contient des bulles orange densément concentrées, chacune marquant des régions de taux de formation d'étoiles extrêmement élevés. Parce que Messier 77 est relativement proche de la Terre, cet anneau est l'un des exemples les mieux étudiés de son genre.
Le disque de la galaxie est rempli de gaz et de poussière, à la fois un produit des étoiles passées et un carburant pour les futures. L'instrument MIRI de Webb a capturé la lueur des grains de poussière interstellaire à des longueurs d'onde plus longues, montrée en bleu, formant un halo autour de la galaxie. L'image offre un aperçu rare d'une galaxie où le centre est si actif qu'il déforme son propre portrait, tandis que les régions extérieures continuent de produire de nouvelles étoiles à un rythme effréné.
