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L'origine des superpuissants quasars enfin découverte après 60 ans

Un rendu artistique d'un quasar lointain (ULAS J1120+0641). [ESO - M. Kornmesser]
L'origine des superpuissants quasars enfin découverte après 60 ans / Le Journal horaire / 39 sec. / le 26 avril 2023
C'est très probablement le destin de notre galaxie, la Voie lactée. Des astronomes ont confirmé mercredi pour la première fois la source des quasars. Ces objets à l'énergie colossale, les plus lumineux de l'Univers, mènent les galaxies à leur perte.

Les quasars figurent parmi les entités les plus extrêmes de l'Univers, certains brillant autant qu'un milliard de milliards d'étoiles. Logés au cœur des galaxies, ils sont alimentés par des trous noirs supermassifs qui, en avalant du gaz, émettent un intense rayonnement (lire encadré).

Depuis la découverte des quasars dans les années 1950, la théorie dit qu'ils se forment lorsque deux galaxies entrent en collision. Mais faute de preuves, l'origine de ces mastodontes célestes restait débattue.

Une équipe internationale d'astronomes affirme avoir trouvé une "preuve robuste" que les quasars résultent bien de la collision de deux galaxies, phénomène qui libère l'immense quantité d'énergie nécessaire.

A 200 km/seconde

C'est le sort que pourrait connaître un jour la Voie lactée, avertit Clive Tadhunter, l'une des personnes autrices de l'étude parue cette semaine dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Car la galaxie Andromède, notre voisine, "se dirige vers nous à environ 200 kilomètres par seconde", explique cet astrophysicien à l'Université de Sheffield au Royaume-Uni. A ce rythme, les deux galaxies pourraient se heurter dans quelque cinq milliards d'années et provoquer un quasar.

>> Lire : La Voie Lactée est menacée par une collision avec la galaxie d'Andromède

En repoussant le gaz autour de lui, le quasar empêche toute nouvelle étoile de se former, plongeant les galaxies "dans les affres de la mort", poursuit le chercheur.

L'étude a comparé les observations de 48 galaxies logeant des quasars en leur centre à celles de 100 galaxies n'en possédant pas. Selon les résultats, les galaxies hôtes de quasars étaient trois fois plus susceptibles que les autres d'avoir été en collision.

Structures "délavées"

Si ces preuves ont été si longues à trouver, c'est parce que les télescopes utilisés étaient optimisés pour observer les objets au centre des galaxies, mais moins efficaces pour repérer les traces d'une collision passée – des traces nichées à la périphérie des galaxies –, selon Clive Tadhunter.

Quand on les observe par exemple avec le télescope spatial Hubble, ces structures diffuses apparaissent comme "délavées", dit-il. Son équipe s'est donc appuyée sur des télescopes terrestres, tels que l'observatoire Isaac-Newton sur l'île espagnole de La Palma.

Les quasars sont "comme des balises" dans l'Univers, que le puissant télescope ames Webb pourrait à l'avenir détecter jusque dans ses âges reculés, espère le scientifique.

>> Lire aussi : La Voie lactée a été façonnée par un impact de quatre milliards d'années

sjaq avec ats

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Qu'est-ce qu'un quasar?

Modèle théorique des galaxies à noyau actif. [Wikimédia/CC 4.0 - Donald Pelletier]
Modèle théorique des galaxies à noyau actif. [Wikimédia/CC 4.0 - Donald Pelletier]

Quasar est le nom qui désigne une source de rayonnement astronomique décrite comme "quasi-stellaire" (abrégés parfois en QSO pour "quasi-stellar object"); ce sont les entités les plus lumineuses de l'Univers.

Un quasar est un trou noir supermassif au centre d'une région extrêmement lumineuse nommée "noyau actif de galaxie" (NAG; en anglais Active Galactic Nucleus, AGN); plus précisément encore, c'est la région compacte entourant le trou noir.

La luminosité du quasar, beaucoup plus intense que la normale, est détectable dans au moins un domaine du spectre électromagnétique: les ondes radio, l'infrarouge, la lumière visible, l'ultraviolet, les rayons X ou les rayons gamma. Ces caractéristiques montrent que cette forte luminosité n'est pas d'origine stellaire.

Le rayonnement du NAG résulterait théoriquement de l'accrétion par un trou noir supermassif situé au centre de la galaxie-hôte. La matière est tellement chauffée qu’elle devient un plasma très lumineux à l’origine de jets de matière en relation avec la rotation du trou noir.