Toutes les galaxies ont en leur centre un trou noir supermassif, une région qui absorbe toute la matière environnante et, ce faisant, libère d’énormes quantités d’énergie sous forme de lumière visible et de radiofréquences. Sont les Quasars, les objets les plus brillants et les plus chauds de l’univers.
Une équipe internationale vient de découvrir le le quasar le plus brillant et le plus lumineux jamais observé. Les détails de la découverte apparaissent ce lundi dans un article publié dans la revue Nature Astronomy.
Les quasars tirent leur énergie des trous noirs supermassifs. Le trou noir de ce quasar record est si vorace qu’il augmente sa masse l’équivalent d’un Soleil par jour, ce qui en fait le trou noir à la croissance la plus rapide découvert à ce jour. De plus, en collectant la matière de leur environnement, les quasars émettent de grandes quantités de lumière visible même depuis la Terre.
Par conséquent, le quasar récemment découvert, qui se trouve dans le trou noir à la croissance la plus rapide connue à ce jour, « avec un masse de 17 000 millions de soleils et qui consomme à peine plus d’un soleil par jour« , est également « l’objet le plus lumineux de l’univers connu », explique Christian Wolf, astronome à l’Université nationale australienne (ANU) et auteur principal de l’étude.
Les astronomes ont fait cette découverte en utilisant le Très Grand Télescope (VLT) de l’Observatoire européen austral (ESO). Selon leurs calculs, J0529-4351, comme ce quasar a été nommé, est si éloigné que sa lumière a mis plus de 12 milliards d’années pour atteindre la Terre.
La matière attirée par ce trou noir en forme de disque émet tellement d’énergie que J0529-4351 est plus de 500 milliards de fois plus lumineux que le Soleil.
« Toute cette lumière provient d’un disque d’accrétion chaud qui mesure sept années-lumière de diamètre« , soit environ 15 000 fois la distance entre le Soleil et l’orbite de Neptune. » Ce doit être le plus grand disque d’accrétion de l’univers « , conclut Samuel Lai, doctorant à l’ANU et co-auteur de l’étude.
Caché à la vue de tous
Mais pour les auteurs, le plus surprenant est que ce quasar record se cachait à la vue de tous. « C’est une surprise qu’il n’ait pas été détecté jusqu’à aujourd’hui, alors que nous connaissons déjà un million de quasars moins impressionnants. Il nous a littéralement regardé en face jusqu’à présent », déclare Christopher Onken, astronome à l’ANU et co-auteur de l’étude. .
Et, bien que cet objet soit apparu sur des images du Schmidt Southern Sky Survey de l’ESO datant de 1980, il n’a été reconnu comme un quasar que des décennies plus tard, reconnaît Onken.
Pour rechercher des quasars des données d’observation précises sont nécessaires de vastes zones du ciel, mais une telle quantité d’informations ne peut être analysée qu’avec des modèles d’apprentissage automatique qui effectuent la recherche et différencient les quasars des autres objets célestes.
Mais comme ces modèles sont entraînés avec des données existantes, ils peuvent commettre des erreurs et classer les découvertes comme des objets similaires à ceux déjà connus. Ainsi, si un nouveau quasar est plus lumineux que tous ceux observés précédemment, le programme pourrait le rejeter et le classer comme une étoile pas très éloignée de la Terre.
Une analyse automatisée des données du satellite Gaia de l’Agence spatiale européenne a exclu J0529-4351 comme étant trop brillant pour être un quasar, suggérant qu’il s’agissait d’une étoile.
Les chercheurs l’ont identifié comme un quasar lointain l’année dernière à l’aide d’observations du Télescope ANU de 2,3 mètressitué au Siding Spring Observatory, en Australie.
Mais découvrir qu’il s’agissait du quasar le plus lumineux jamais observé a nécessité un télescope plus grand et des mesures plus précises. Le spectrographe X-shooter installé sur le VLT de l’ESO dans le désert d’Atacama au Chili a fourni des données qui s’avéreraient cruciales.
La détection et l’étude des trous noirs supermassifs lointains pourraient faire la lumière sur certains des mystères de l’univers primitif, notamment sur la façon dont eux et leurs galaxies hôtes se sont formés et ont évolué.
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