L’un des objets les plus mystérieux de l’univers est devenu un peu moins mystérieux.
Depuis soixante ans qu’ils ont été détectés pour la première fois, les astronomes se sont demandé ce qu’étaient les quasars. Ce que nous savions était ceci : ils sont parmi les objets les plus brillants et les plus puissants de tout l’univers. Ils sont extrêmement éloigné de la Terre, mais peut briller aussi fort qu’un mille milliards étoiles tout en se regroupant dans un espace aussi petit que notre système solaire – c’est un niveau d’énergie extrêmement concentré.
Mais jusqu’à cette semaine, les astronomes n’étaient pas tout à fait sûrs de la cause initiale de ces explosions extrêmes.
Les quasars sont alimentés par des trous noirs supermassifs et crachent parfois des vagues de matière qui peuvent étouffer les bébés étoiles.
Le terme quasar est une concaténation de sources radio quasi-stellaires – ainsi appelées parce que lorsqu’elles ont été identifiées pour la première fois, des astronomes comme Hong-Yee Chiu, qui a inventé le terme, ont été complètement déconcertés par ces étranges objets interstellaires. Leur gravité intense peut créer des illusions de physique connues sous le nom de lentilles gravitationnelles, dans lesquelles la lumière est déformée comme des loupes cosmiques. Il y a encore quelques décennies, il était difficile de savoir d’où venait cette lentille.
Au fur et à mesure que nous le réduisons, nous avons appris que les quasars se trouvent au centre des galaxies, qui sont des disques géants tourbillonnants d’étoiles, de gaz, de poussière et de matière noire liés par la gravité. Cela peut sembler évident, mais les galaxies doivent tourner sur elles-mêmes quelque chose. La plupart des galaxies, y compris la nôtre, ont un trou noir supermassif central sur lequel tout pivote – et ainsi nommé parce que ces étoiles mortes peuvent être entre cent mille et dix milliards de fois plus massives que notre Soleil. La Voie lactée tourne en spirale autour d’un trou noir supermassif portant le joli nom de Sagittaire A*. Depuis que les humains ont la technologie des télescopes pour détecter les fusions de trous noirs – ce qui n’est certes pas très long – nous n’avons pas encore détecté la fusion de deux trous noirs supermassifs. Quand nous le ferons, l’explosion sera incalculable.
Mais certaines galaxies ont des objets très différents en leur centre appelés noyau galactique actif (AGN). Ceux-ci peuvent être assez volatils, comme les blazars, qui sont des AGN qui projettent des jets de matière ionisée se déplaçant presque à la vitesse de la lumière. Mais les quasars sont des AGN encore plus intenses. Ils sont alimentés par des trous noirs supermassifs, crachant parfois des vagues de matière qui peuvent étouffer les bébés étoiles. En tant que tels, ils sont devenus un élément essentiel de notre compréhension de l’univers primitif et de l’évolution des galaxies.
Malheureusement, malgré leur importance et leur puissance destructrice impressionnante, les quasars sont difficiles à étudier en raison de leur distance et de leur luminosité extrêmes. Ils n’ont pas non plus de durée de vie très longue par rapport au moment où leurs événements déclencheurs se produisent, et leur luminosité peut varier dans le temps, ce qui complique davantage les observations et brouille les données. Tout cela a rendu leurs origines floues.
Une nouvelle étude dans la revue Monthly Notices de la Royal Astronomical Society met en lumière la question des quasars, résolvant essentiellement l’un des mystères centraux de la formation des quasars. La réponse pourrait résider dans les collisions galactiques.
Comme l’expliquent les chercheurs, les collisions de galaxies semblent créer les conditions nécessaires à la naissance d’un quasar. En effet, ces entrelacs violents peuvent faire circuler suffisamment de gaz vers le cœur des trous noirs supermassifs, déclenchant une activité quasar avant même que les deux galaxies ne fusionnent complètement.
Cette théorie a déjà été avancée, mais il n’y a jamais eu de preuve directe aussi solide auparavant. Les chercheurs, dirigés par Jonathon Pierce, chercheur postdoctoral à l’Université du Hertfordshire, ont observé près de 50 galaxies hôtes de quasars et les ont comparées à plus de 100 galaxies sans quasars. Des comparaisons similaires ont été faites à plusieurs reprises auparavant, mais c’est la première fois qu’autant de quasars sont imagés avec une telle sensibilité. Ils ont utilisé des observations d’imagerie profonde du télescope Isaac Newton à La Palma, l’une des colonies espagnoles des îles Canaries, et ont conclu que les galaxies hébergeant des quasars sont environ trois fois plus susceptibles d’entrer en collision ou d’interagir avec d’autres galaxies.
Dans l’étude, les auteurs ont déclaré que leurs images de quasars “fournissent des preuves solides que les interactions entre galaxies sont le mécanisme de déclenchement dominant des quasars dans l’univers local”. Cela, ont-ils dit, était cohérent avec des quasars de différentes “luminosités”, c’est-à-dire avec une force variable de leurs émissions radio.
“Les quasars jouent un rôle clé dans notre compréhension de l’histoire de l’Univers, et peut-être aussi de l’avenir de la Voie lactée.”
Tous les quasars sont extrêmement éloignés, ce qui signifie qu’ils se trouvent également dans un passé lointain, en raison de la façon dont la distance est corrélée à des moments antérieurs lorsque nous regardons des objets lointains. Cependant, il peut y avoir un quasar à proximité dans quelques milliards d’années, si vous pouvez attendre aussi longtemps. Alors que la Voie lactée entre en collision avec la galaxie d’Andromède dans un processus prolongé qui se produira dans environ cinq milliards d’années, les conséquences produiront probablement un quasar.
“Les quasars sont l’un des phénomènes les plus extrêmes de l’Univers, et ce que nous voyons est susceptible de représenter l’avenir de notre propre galaxie, la Voie lactée, lorsqu’elle entrera en collision avec la galaxie d’Andromède dans environ cinq milliards d’années”, a déclaré le professeur Clive Tadhunter, de l’Université. du département de physique et d’astronomie de Sheffield et l’un des co-auteurs de l’article, a déclaré dans un communiqué. “C’est excitant d’observer ces événements et de comprendre enfin pourquoi ils se produisent – mais heureusement, la Terre ne sera pas près d’un de ces épisodes apocalyptiques avant un certain temps.”
Il a fallu des décennies de travail pour arriver là où nous en sommes maintenant avec notre compréhension des quasars, ce qui est fondamental pour façonner nos théories sur la formation de l’univers et sa direction. Comme Pierce, l’auteur principal de l’étude l’a expliqué dans la même déclaration, “l’une des principales motivations scientifiques du télescope spatial James Webb de la NASA était d’étudier les premières galaxies de l’univers, et Webb est capable de détecter la lumière même des quasars les plus éloignés, émis il y a près de 13 milliards d’années. Les quasars jouent un rôle clé dans notre compréhension de l’histoire de l’Univers, et peut-être aussi de l’avenir de la Voie lactée.”
