NGC 3227 est une galaxie spirale barrée en interaction gravitationnelle avec la galaxie elliptique NGC 3226, formant ensemble un système en cours de fusion à environ 65 millions d’années-lumière dans la constellation du Lion. Son noyau actif abrite un trou noir supermassif d’environ 7 millions de masses solaires, classé comme galaxie de Seyfert de type 1.5. NGC 3227 est l’une des sources extragalactiques les plus étudiées pour la détection et la caractérisation des vents de trou noir — des flux de matière expulsée du disque d’accrétion à grande vitesse.
Description
Le noyau actif de NGC 3227 présente une variabilité X notable sur des échelles de temps de quelques heures à plusieurs mois. Cette variabilité, liée aux fluctuations du taux d’accrétion sur le trou noir, produit des changements spectraux complexes qui révèlent la structure de l’environnement immédiat du trou noir. Les observations à haute résolution en rayons X ont permis de détecter des signatures d’absorption par du gaz chaud en mouvement — les vents du noyau actif.
Ces vents, détectés comme des raies d’absorption décalées vers le bleu dans le spectre X, sont du gaz ionisé expulsé du disque d’accrétion à des vitesses allant de quelques centaines à plusieurs milliers de kilomètres par seconde. Ils transportent une quantité significative de matière et d’énergie cinétique qui peut influencer l’évolution de la galaxie hôte en chauffant et expulsant le gaz interstellaire — le mécanisme de retroaction (feedback) AGN.
L’interaction gravitationnelle en cours entre NGC 3227 et NGC 3226 perturbe la distribution de gaz dans les deux galaxies, potentiellement alimentant le noyau actif en matière fraîche et modulant son activité. Cette configuration en fait un laboratoire idéal pour étudier le lien entre les fusions de galaxies et l’activité des noyaux actifs.
Observation
NGC 3227 est accessible à plusieurs types d’instruments :
- En optique : la paire NGC 3227/3226 est visible avec un télescope amateur de 150 mm (magnitude ~10-11)
- En rayons X : noyau actif détecté et bien étudié par Chandra, XMM-Newton et NuSTAR
- En ultraviolet : variabilité suivie par le satellite Swift-UVOT
La galaxie hôte est suffisamment proche pour que sa structure spirale soit partiellement résolue avec un télescope moyen, permettant d’observer simultanément le noyau actif et son contexte galactique.
Particularités
NGC 3227 a été l’une des premières galaxies de Seyfert dans lesquelles des vents chauds absorbants ont été clairement identifiés en rayons X, lors d’observations Chandra au début des années 2000. Ces vents, composés de gaz hautement ionisé à des températures de millions de degrés, sont maintenant reconnus comme un phénomène universel dans les AGN et un mécanisme clé de régulation de la formation stellaire dans les galaxies massives.
En 2019, des observations XMM-Newton ont révélé un épisode de variabilité spectaculaire où le noyau de NGC 3227 a pratiquement disparu en rayons X mous sur une échelle de temps de quelques jours — probablement dû à une augmentation soudaine de l’absorption par du gaz neutre passant sur la ligne de visée. Ces événements dits d’occultation permettent de sonder directement la structure du milieu environnant le trou noir à des échelles spatiales infimes.
La masse du trou noir de NGC 3227, mesurée par la technique de réverbération à ~7 millions de masses solaires, en fait un objet de masse intermédiaire entre les AGN les moins massifs et les géants comme M87*. Cette position intermédiaire est précieuse pour tester la validité des relations d’échelle entre masse de trou noir et propriétés de la galaxie hôte sur plusieurs ordres de grandeur.