NGC 4151 est une galaxie spirale située à environ 15,8 millions d’années-lumière dans la constellation des Chiens de chasse. Son noyau abrite un trou noir supermassif de près de 45 millions de masses solaires, entouré d’un disque d’accrétion extrêmement actif. C’est l’un des noyaux actifs de galaxies les plus lumineux en rayons X accessibles depuis la Terre, et l’une des sources extragalactiques les plus étudiées de l’astrophysique des hautes énergies.
Description
NGC 4151 est classée comme galaxie de Seyfert de type 1.5 — une catégorie intermédiaire où le disque d’accrétion est partiellement visible, produisant à la fois des raies d’émission larges et étroites dans son spectre. Cette configuration en fait un objet idéal pour étudier la région d’émission proche du trou noir, appelée région des raies larges (BLR), dont la taille est estimée à quelques dizaines de jours-lumière seulement.
Le trou noir central émet un rayonnement X intense et variable, fluctuant sur des échelles de temps allant de quelques heures à plusieurs jours. Cette variabilité rapide est la signature d’une région d’émission extrêmement compacte, directement liée aux processus d’accrétion dans l’environnement immédiat du trou noir. Les observations en rayons X ont permis de détecter des signatures de réflexion sur le disque d’accrétion, révélant des effets relativistes intenses près de l’horizon des événements.
Sa proximité relative en fait l’une des cibles privilégiées pour mesurer la masse des trous noirs supermassifs par la méthode de réverbération — en corrélant les variations du continuum UV avec les réponses des raies d’émission.
Observation
NGC 4151 est partiellement observable en lumière visible :
- À l’œil nu : invisible
- Aux jumelles : la galaxie est détectable comme une tache faible (magnitude ~10-11)
- Au télescope : la galaxie hôte est visible, le noyau apparaît comme un point lumineux inhabituel
Les observations scientifiques se concentrent principalement en rayons X (Chandra, XMM-Newton, NuSTAR) et en ultraviolet (HST), où le noyau actif brille avec une intensité remarquable.
Particularités
NGC 4151 est parfois surnommée l’Œil de Sauron par les astronomes amateurs, en référence à la structure de son noyau entouré de filaments de gaz ionisé observables en lumière visible. Cette morphologie particulière résulte des jets et des vents produits par le noyau actif, qui ont sculpté le gaz environnant sur plusieurs milliers d’années-lumière.
Son trou noir central est l’un des rares à avoir été pesé par plusieurs méthodes indépendantes — réverbération, modélisation dynamique et analyse des raies Fe Kα en rayons X — donnant toutes des résultats cohérents autour de 40 à 50 millions de masses solaires.
La variabilité de son noyau est si marquée que certaines observations historiques le classaient tantôt comme Seyfert 1, tantôt comme Seyfert 2, selon l’état d’activité au moment de l’observation.