Un noyau galactique actif est une petite région, d’environ 1 à 100 années-lumière de diamètre, au centre d’une galaxie qui émet des quantités prodigieuses de rayonnement sur tout ou partie du spectre électromagnétique, des rayons gamma les plus courts aux ondes radio les plus longues. . Les noyaux galactiques actifs sont parmi les phénomènes les plus énergétiques de l’univers, dépassant même les supernovae en termes de luminosité.
Les noyaux galactiques actifs sont alimentés par de la matière qui s’accumule sur des trous noirs supermassifs, avec une masse comprise entre 106 et 1010 fois celle du Soleil. Ces trous noirs ont généralement une taille d’environ une année-lumière de diamètre. La matière qui tombe forme un disque d’accrétion, avec des particules de gaz se déplaçant et entrant en collision les unes avec les autres à des vitesses approchant la vitesse de la lumière. Cela libère d’énormes quantités d’énergie, souvent sous la forme de jets relativistes se projetant perpendiculairement au disque d’accrétion. Selon que ces jets pointent ou non vers la Terre, un noyau galactique actif peut avoir soit une très grande luminosité, soit à peine une luminosité du tout.
Les noyaux galactiques actifs sont de loin les plus courants dans les galaxies plus anciennes et donc plus éloignées. Les quasars, un sous-ensemble de noyaux galactiques actifs, sont parmi les objets observés les plus éloignés de l’univers, avec des distances observées de 13 milliards d’années-lumière ou plus. Ces quasars servent de fenêtres sur le tout premier univers. Bien que l’on pense que toutes les galaxies massives ont des trous noirs supermassifs centraux qui pourraient théoriquement alimenter des noyaux galactiques actifs, en pratique, il semble que seules les galaxies plus anciennes les abritent. C’est probablement parce que la matière dans les régions centrales des galaxies n’était pas encore tombée dans le trou et était donc en plus grande quantité. Les noyaux galactiques actifs les plus puissants consomment environ une masse solaire de matière chaque année.
Les noyaux galactiques actifs sont largement divisés en AGN radio-fort et radio-silencieux. Les noyaux galactiques actifs radio-silencieux ont tendance à manquer de jets relativistes, libérant de la chaleur et de la lumière par accrétion de matière mais sans les projections. Les noyaux galactiques actifs radio-forts possèdent des jets relativistes, et dans les objets les plus lumineux, les blazars, ces jets sont situés très près de la ligne de visée.