Le télescope spatial Euclid de l’ESA a détecté deux des quasars les plus lointains jamais observés. Ces objets cosmiques, identifiés lors de la première phase de son relevé grand-angle, se sont formés alors que l’univers avait moins d’un milliard d’années. Leur étude offre des indices cruciaux sur la formation des trous noirs supermassifs au cœur des galaxies primordiales.
Euclid révèle des quasars aux confins de l’univers jeune
La découverte, détaillée dans un article publié par la revue Astronomy & Astrophysics (A&A), résulte de la première année et demie du relevé grand-angle mené par le télescope Euclid. Parmi 31 nouveaux quasars détectés, deux se distinguent par leur distance record. Ces objets représentent une classe rare, s’étant formés avant que l’univers n’atteigne même un milliard d’années.
Selon Daniel Mortlock, astrophysicien à l’Imperial College London, les quasars sont des régions autour de trous noirs supermassifs actifs au centre des galaxies. La matière y chute, chauffe et émet une lumière si intense qu’elle peut éclipser toutes les étoiles de la galaxie hôte. Le relevé d’Euclid a couvert environ 3000 degrés carrés de ciel, et des observations spectroscopiques de suivi ont été réalisées avec les observatoires Keck, Magellan et le Large Binocular Telescope (LBT) pour confirmer ces détections.
Le rôle crucial des quasars dans la structuration cosmique
Comprendre ces objets lointains est essentiel pour élucider la manière dont les trous noirs supermassifs ont influencé la formation et l’évolution des galaxies massives que l’on observe à travers les différentes époques cosmiques. Chaque grande galaxie, y compris la Voie lactée, abrite un trou noir supermassif dont la masse varie de millions à plusieurs milliards de fois celle du Soleil.
La détection de quasars aussi anciens fournit un lien direct avec les processus ayant mené à la structuration de l’univers primitif. Ces objets sont des témoins des premières phases d’activité intense des centres galactiques, où l’accrétion de matière jouait un rôle prépondérant dans la croissance des trous noirs centraux et, par extension, de leurs galaxies hôtes.
Une histoire scientifique : de sources radio mystérieuses aux noyaux galactiques actifs
L’étude des quasars a débuté dans les années 1950 avec leurs premières détections dans le spectre radio par une équipe d’astronomes de l’Université de Cambridge, au Royaume-Uni. À l’époque, leur nature restait inconnue. Ils apparaissaient comme des objets ponctuels mais ne pouvaient être des étoiles en raison de leur émission radio significative.
Le regretté astrophysicien Donald Lynden-Bell, ancien directeur de l’Institut d’Astronomie de Cambridge, a été le premier à émettre l’hypothèse que les quasars étaient alimentés par des trous noirs supermassifs. Il a également avancé que la plupart des grandes galaxies, y compris la Voie lactée, pourraient abriter un « quasar éteint » en leur centre, comme le note la Royal Society. Le terme quasi-stellar radio source (source radio quasi-stellaire) a donné son nom à ces objets, qui sont en réalité une manifestation extrême des Active Galactic Nuclei (AGN), c’est-à-dire des trous noirs supermassifs actifs au centre des galaxies émettant des jets et des vents. Plus d’un million de quasars sont actuellement connus, tous situés à des distances extragalactiques.
Perspectives : Euclid et l’avenir de l’astronomie des quasars
La mission Euclid, avec sa capacité à cartographier de vastes régions du ciel en lumière visible et infrarouge, est particulièrement adaptée à la découverte de ces objets rares et lointains. Chaque nouvelle détection de quasars à grand décalage vers le rouge renforce notre compréhension des conditions physiques et des mécanismes de croissance qui prévalaient dans l’univers jeune.
Ces observations contribuent à affiner les modèles cosmologiques et la théorie de l’évolution des galaxies. En identifiant ces liens cruciaux, les astronomes se rapprochent de la résolution de l’une des énigmes fondamentales de l’astronomie : comment les premiers trous noirs supermassifs ont-ils pu croître aussi rapidement pour devenir les géants que nous observons aujourd’hui au cœur des galaxies massives ?