Hubble aperçoit une galaxie avec une lumière « interdite »


Une image tourbillonnante présente une galaxie spirale lumineuse connue sous le nom de MCG-01-24-014, située à environ 275 millions d'années-lumière de la Terre. En plus d'être une galaxie spirale bien définie, MCG-01-24-014 possède un noyau extrêmement énergétique connu sous le nom de noyau galactique actif (AGN) et est classée dans la catégorie des galaxies Seyfert de type 2. Les galaxies de Seyfert, avec les quasars, hébergent l'une des sous-classes d'AGN les plus courantes. Bien que la catégorisation précise des AGN soit nuancée, les galaxies de Seyfert ont tendance à être relativement proches et leur AGN central n'éclipse pas son hôte, tandis que les quasars sont des AGN très éloignés avec des luminosités incroyables qui éclipsent leurs galaxies hôtes.

Il existe d'autres sous-classes de galaxies de Seyfert et de quasars. Dans le cas des galaxies de Seyfert, les sous-catégories prédominantes sont le type 1 et le type 2. Les astronomes les distinguent par leur spectre, le motif qui résulte de la division de la lumière en ses longueurs d'onde constitutives. Les raies spectrales émises par les galaxies Seyfert de type 2 sont associées à des raies d'émission « interdites » spécifiques. Pour comprendre pourquoi la lumière émise par une galaxie pourrait être interdite, il est utile de comprendre pourquoi les spectres existent en premier lieu. Les spectres ressemblent à eux parce que certains atomes et molécules absorbent et émettent de la lumière à des longueurs d’onde très spécifiques. La raison en est la physique quantique : les électrons (les minuscules particules qui gravitent autour des noyaux des atomes et des molécules) ne peuvent exister qu’à des énergies très spécifiques, et donc les électrons ne peuvent perdre ou gagner que des quantités d’énergie très spécifiques. Ces quantités d’énergie très spécifiques correspondent aux longueurs d’onde de la lumière absorbées ou émises.

Les raies d’émission interdites ne devraient pas exister selon certaines règles de la physique quantique. Mais la physique quantique est complexe, et certaines des règles utilisées pour la prédire ont été formulées dans des conditions de laboratoire ici sur Terre. Selon ces règles, cette émission est « interdite » – si improbable qu’elle est ignorée. Mais dans l’espace, au milieu d’un noyau galactique incroyablement énergétique, ces hypothèses ne tiennent plus, et la lumière « interdite » a une chance de briller vers nous.

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