Le télescope spatial Euclid a identifié 31 nouveaux quasars parmi les plus lointains de l’univers. L’un d’eux s’est formé seulement 670 millions d’années après le Big Bang, établissant un nouveau record de précocité. Cette découverte interroge les modèles actuels de formation des trous noirs supermassifs en raison de leur masse acquise rapidement.
Le télescope spatial Euclid, fruit d’une initiative de l’Agence Spatiale Européenne (ESA), a réalisé une avancée significative en identifiant 31 nouveaux quasars parmi les plus lointains de l’univers. Cette moisson exceptionnelle inclut un objet record, formé seulement 670 millions d’années après le Big Bang. Cette détection précoce de trous noirs supermassifs pose un défi aux théories actuelles de leur formation et de leur croissance rapide.
Quasars précoces : des énigmes cosmiques
Les quasars représentent des trous noirs supermassifs voraces logés au cœur de grandes galaxies. Ces objets célestes, déjà actifs à une ère très précoce de l’univers, ont englouti l’équivalent de millions de masses solaires en gaz et en étoiles. L’accumulation d’une telle masse en un temps si restreint, à peine quelques centaines de millions d’années après la naissance de l’univers, soulève des questions fondamentales sur les mécanismes de leur formation initiale et de leur croissance rapide. Les astronomes cherchent activement à comprendre comment ces structures massives ont pu émerger si tôt dans l’histoire cosmique.
La puissance du télescope Euclid
Le télescope Euclid, conçu pour cartographier la matière noire et l’énergie sombre, démontre également une capacité inégalée à sonder l’univers lointain. En seulement un an et demi d’opérations, il a déjà cartographié 3 000 degrés carrés du ciel, soit près d’un dixième de la voûte céleste. Sa combinaison unique d’un champ de vision large, 270 fois supérieur à celui du télescope spatial Hubble pour un temps d’observation similaire, et d’une résolution et sensibilité équivalentes, le rend particulièrement efficace. Cette architecture permet à Euclid de balayer de vastes étendues du ciel pour débusquer des objets rares tels que les quasars précoces.
Stratégie de détection par l’IA et la spectroscopie
La recherche de quasars précoces, définis comme ceux existant dans les 770 premiers millions d’années de l’univers (correspondant à des redshifts supérieurs à 7), est une entreprise délicate. Ces objets sont parmi les plus rares du cosmos, avec une densité estimée à seulement un par 100 degrés carrés. La simple imagerie ne suffit pas pour confirmer leur identification ; une spectroscopie de suivi est indispensable, mais elle est coûteuse en temps d’observation sur de grands instruments.
Pour optimiser ce processus, l’équipe menée par Daming Yang de l’Université de Leiden a eu recours à l’intelligence artificielle et à des méthodes statistiques. Un catalogue initial de millions de sources a été réduit à quelques milliers de candidats prometteurs grâce au machine learning. Par la suite, la spectroscopie a été réalisée sur 123 de ces objets à l’aide de télescopes terrestres majeurs, notamment Keck I et II, Magellan Baade et le Large Binocular Telescope.
Un enrichissement majeur du catalogue cosmique
Malgré la sélection rigoureuse, la majorité des spectres de suivi n’ont pas révélé de quasar, soulignant la difficulté de la détection. Cependant, la persévérance des chercheurs a été récompensée. Avant ces découvertes d’Euclid, le nombre de quasars confirmés avec un redshift supérieur à 7 était de seulement neuf. L’ajout de 31 nouveaux quasars par Euclid représente donc une augmentation substantielle du catalogue des objets les plus lointains connus.
Cette moisson précieuse offre de nouvelles données pour affiner notre compréhension de l’évolution des trous noirs supermassifs et de la formation des galaxies dans l’univers primordial. Les observations futures d’Euclid, avec son balayage continu du ciel, promettent de révéler davantage de ces énigmes cosmiques, aidant à reconstituer l’histoire des premiers âges de l’univers.
Source : Lire l’article original