Nature et Classification

Quasars

Introduction
Historique
Nature et Classification
Variabilité
Atlas photographique
Actualité

Les galaxies à noyau actif (AGN, Active Galactic Nuclei) se caractérisent par :

• la présence en leur centre d'un noyau compact, d'aspect stellaire ou quasi-stellaire, émettent une énergie importante (> 10^-43 erg.s^-1)
• une émission au moins en partie d'énergie d'origine non thermique
• la présence dans leur spectre de raies d'émission
• une grande variabilité dans toutes les gammes d'énergie (du domaine radio à celui des X et gamma)

Les AGN regroupent un nombre important de catégories d'objets qui ont été définies au fur et à mesure des découvertes, alors que leur nature restait inconnue.

Ces différentes catégories ont souvent été définies par dichotomie (p.e. Radio Loud vs Radio Quiet), sur différentes caractéristiques des émissions ou le comportement de ces objets. Le modèle unifié élaboré progressivement permet de rendre compte de la diversité des caractères observés.

Le modèle du trou noir Le modèle le plus couramment admis est celui de l'accrétion de gaz sur un trou noir supermassif. Le trou noir domine une zone compacte produisant un spectre continu, centre d'un disque mince en rotation, région à larges raies d'émission (BLR), lui même entouré d'un tore de poussière optiquement obscur. Dans l'environnement, des nuages de gaz en mouvement produisent des raies d'émission étroites. Un puissant jet relativiste est émis par la région centrale, perpendiculairement au disque. Dans le cas des radiosources, ce jet produit des lobes radios, à grande distance Les caractéristiques des différents types d'AGN peuvent être expliquées par l'angle formé entre le tore et l'angle de visée, suivant que l'objet central est masqué ou non.

Seyfert 1 : galaxies spirales ou elliptique possédant :
- un noyau d'apparence stellaire
- des raies d'émission permises larges (plusieurs milliers de km.h^-1)
- des raies d'émission de haute excitation, étroites ( plusieurs milliers de km.h^-1)

Seyfert 2 :

- raies étroites uniquement : les zones BLR et le noyau central sont masqués par le tore de poussières.

C'est l'étude de NGC 1068, une galaxie Seyfert 2 qui a permis à Antonnuci et Miller (1985) de mettre en évidence la continuité entre les galaxies de Seyfert 1 et 2. En 1981, Osterbrock a par ailleurs défini deux nouveaux types de Seyfert, 1.8. et 1.9, dont les caractérisqtiques spectrales sont intermédiaires.

Les Quasars sont des galaxies de type Seyfert 1 de forte luminosité (Magnitude absolue dans le bleu inférieure à -24, avec une constante Ho = 50 km.s^-1.mpc^-1). La luminosité est si forte que la galaxie hôte est difficile à détecter, d'où l'apparence stellaire.

 

 

 

A l'occasion d'un travail de recherche systématique dans le domaine optique de RadioSources présentant un excés de rayonnement UV (observé précedemment dans 3C48, 3C196, 3C286), Sandage découvre des objets présentant un fort excés sans contre partie radio. La nouvelle catégorie d'objet est dénommeée Galaxies Quasi-Stellaires ou QSS ou encore BSO pour Blue Stellar Object. Ces objets ressemblent aux Radios Sources Quasi Stellaires (QSS ou QSRS) par de nombreuses propriétés optiques, mais leur émission radio est faible (radio quiet).

En 1968, la radio source VRO 42.22.01 (MacLeod & Andrew) est identifié à l'étoile variable BL Lacertae (Schmitt, 1968). Les objets de type BL Lacertae (BLL) peuvent être caractérisés par :

• variations rapides dans les domaines radio, IR, optique
• spectre décroissant vers les faibles longueurs d'onde
• absence de raies d'émission
• forte et rapide variation de la polarization en optique et radio
  
  

Blazars

Les BLACs et les Quasars radios à spectre plat (FSRQ), parfois dénommés OVV (Objets violemment variables), présentant des caractéristiques communes, notemment une variabilité importante et leur forte polarisation ont été rangés dans une même sous-classe d'AGN : les blazars (contraction de BL LAC et quasars). Les autres caractéristiques qu'ils partagent sont : une forte émission dans le domaine g, des températures excédant la limite de l'effet Compton inverse (Urry, 1999).

La distribution spectrale d'énergie (SED) est caractérisée par l'existance de deux composantes :
- un premier pic dans compris entre les infrarouges et les rayons X, provoquée par une émission synchrotron
- une seconde dans les plus hautes énergies, probablement produite par effet Compton inverse

L'explication de la variation rapide et importante de la luminosité n'est toujours précisément connue

XBL RBL

Selon qu'ils ont été découverts dans le domaine des rayons X ou des ondes radio, une classification a divisés les BLL en XBL pour les premiers et RBL pour les seconds. Cette dichotomie résulte en fait d'un biais observationnel et a été remplacée par la classification en LBL et HBL.

LBL HBL

BLL FRSQ

 

 

 

Aussi, au premier abord, les différentes catégories donnent l'impression d'une grande complexité, d'un véritable "zoo" []. Le modèle unifié permet de retrouver

 

 

 

Quasar est l'acronyme de quasi-stellar radio source .

« Pour l'instant, le mot plutôt maladroit et indéterminable de « quasi-stellar radio source » est utilisé pour décrire ces objets. Comme la nature de ces objets nous est complètement inconnue, il est difficile de leur donner une nomenclature courte et appropriée, même si leurs propriétés essentielles viennent de leur nom. Par esprit pratique, la forme abrégée « quasar » sera utilisée tout au long de cet article. »
Hong-Yee Chiu, Physics Today, Mai 1964

Galaxies de Seyfert

NGC1068 NGC1275 NGC3516 NGC4051 NGC4151 NGC7469

 

 

AGN
Active Galaxie Nuclei

BAL QSO
Broad Absorption Line Quasar

BLL
BL Lac Object

BLRG
Broad Line Radio-Galaxy

BLS1
Broad Line Seyfert 1

FR I
Franaroff Riley Type1

FR II
Franaroff Riley Type2

HBL
High Energy Peaked BLL

HPQ
High Polarization Quasr

LBL
Low Energy Peaked BLL

LERG
Low Excitation Radio Galaxy

Liner
Low Ionization Nuclear Emission line Region

NELG
Narrow Emission Line X-ray Galaxy (=NLXG)

NLRG
Narrow Line Radio Galaxy

NLS1
Narrow Line Seyfert 1

LLXG
Narrow emission Line X-ray Galaxy

QSO
Quasi Stellar Object

Quasar
Quasi Stellar Radio Source

« Pour l'instant, le mot plutôt maladroit et indéterminable de « quasi-stellar radio source » est utilisé pour décrire ces objets. Comme la nature de ces objets nous est complètement inconnue, il est difficile de leur donner une nomenclature courte et appropriée, même si leurs propriétés essentielles viennent de leur nom. Par esprit pratique, la forme abrégée « quasar » sera utilisée tout au long de cet article. »
Hong-Yee Chiu, Physics Today, Mai 1964

RBL
Radio selected BLL

Seyfert 1
Galaxies spirales ou elleptiques au noyau compact, d'apparence stellaire, dont le spectre présente à la fois des raies d'émission larges (broad lines) et éroites

S1h
Seyfert 1 galaxy with a hidden BLR

S1i
Seyfert 1 galaxy with an absorbed BLR visible in infrared

ULIG
Ultra Luminous Infrared Galaxy

XBL
X-ray selected BLL

 

Références

[] The emission line spectrum of active galactic nuclei and the unifying scheme, MP Véron-Cetty & P Véron, A&A, 1999

[] The amazing zoo of agn, W. Brinkmann & J Siebert, Societa Astronomica Italiana, 1999
[] The nature and structure of active galactic nuclei, Donald E. Osterbrock, AJ 404, 1993