Une équipe internationale d’astronomes rapporte la détection d’un nouvel objet lumineux quasi-stellaire, ou quasar. L’objet nouvellement trouvé, désigné SMSS J114447.77-430859.3 (ou J1144 en abrégé) s’avère être le quasar le plus lumineux connu au cours des 9 derniers milliards d’années d’histoire cosmique. La découverte a été présentée dans un article publié le 9 juin sur le référentiel de préimpression arXiv.
Les quasars sont des noyaux actifs de galaxie (AGN) de très haute luminosité, émettant un rayonnement électromagnétique observable dans les longueurs d’onde radio, infrarouge, visible, ultraviolette et X. Ils comptent parmi les objets les plus brillants et les plus éloignés de l’univers connu et servent d’outils fondamentaux pour de nombreuses études en astrophysique ainsi qu’en cosmologie. Par exemple, les quasars ont été utilisés pour étudier la structure à grande échelle de l’univers et l’ère de la réionisation. Ils ont également amélioré notre compréhension de la dynamique des trous noirs supermassifs et du milieu intergalactique.
Récemment, des astronomes dirigés par Christopher A. Onken de l’Université nationale australienne (ANU) à Canberra, en Australie, ont effectué une étude spectroscopique d’une source lumineuse, bleue et ponctuelle sélectionnée dans le SkyMapper Southern Survey Data Release 2 (SMSS DR2). L’étude, menée principalement avec le télescope de 1,9 mètre de l’Observatoire astronomique sud-africain (SAAO) et son instrument SpUpNIC (Spectrograph Upgrade: Newly Improved Cassegrain), a révélé que cette source, désignée J1144, est un quasar à un décalage vers le rouge de 0,83.
Selon l’étude, J1144 a une luminosité bolométrique d’environ 470 quattuordécillions d’erg/s, ce qui en fait le quasar le plus lumineux des 9 derniers milliards d’années. C’est aussi le quasar optiquement le plus brillant (sans faisceau) avec un décalage vers le rouge supérieur à 0,4.
Les astronomes estiment que la masse du trou noir en J1144 est d’environ 2,6 milliards de masses solaires. Cette valeur, associée à la luminosité bolométrique, donne un rapport d’Eddington au niveau de 1,4 pour ce quasar.
Il a été noté que la luminosité élevée de J1144 suggère une grande taille de sa région de raie large (BLR). La recherche indique que la taille de la région d’émission d’hydrogène bêta (Hβ) est d’environ 1 200 jours-lumière. Cependant, la taille angulaire du BLR devrait être supérieure à 100 microsecondes d’arc.
Résumant les résultats, les auteurs de l’article ont expliqué comment les propriétés de J1144 peuvent être utiles pour d’autres observations.
« Des études supplémentaires pourraient utiliser de manière productive un quasar exceptionnellement brillant comme J1144 comme source de fond. Par exemple, la spectroscopie UV de J1144 pourrait sonder le milieu circumgalactique de la Voie lactée », ont écrit les chercheurs dans l’article.
Les astronomes ont ajouté qu’une campagne spectroscopique utilisant le télescope ANU de 2,3 m a déjà identifié environ 80 nouveaux quasars brillants. Par conséquent, leur nouvelle étude est un ajout important qui nous rapproche de l’achèvement du recensement des quasars brillants.
Christopher A. Onken et al, Découverte du quasar le plus lumineux des 9 derniers Gyr. arXiv:2206.04204v1 [astro-ph.GA], arxiv.org/abs/2206.04204
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