Les quasars – les « objets les plus brillants et les plus puissants de l’Univers » – s’enflamment lors de la collision des galaxies. Telle est la conclusion d’une étude réalisée par une équipe internationale d’astronomes dirigée par les universités de Hertfordshire et de Sheffield. Il est important pour les astrophysiciens de comprendre comment les quasars se déclenchent et se forment, car leur luminosité les fait ressortir même lorsqu’ils sont observés de loin et qu’ils datent d’il y a longtemps.
Les quasars peuvent donc servir de balises depuis les toutes premières époques de l’Univers.
Décrits pour la première fois en 1964, les quasars – abréviation de « quasi-stellar radio sources » – sont des noyaux actifs de galaxie extrêmement lumineux.
Ils brûlent aussi intensément que le feraient mille milliards d’étoiles entassées dans un volume de la taille de notre propre système solaire, mais ce qui pourrait déclencher des émissions aussi puissantes est une source de mystère persistant depuis près de six décennies.
Aujourd’hui, cependant, une explication pourrait avoir été trouvée dans les données recueillies par les télescopes Isaac Newton à l’observatoire Roque de los Muchachos à La Palma, dans les îles Canaries.
Les chercheurs ont identifié des structures déformées dans les régions extérieures des galaxies qui abritent des quasars – des caractéristiques qui laissent présager des accrochages galactiques.
Au cœur de la plupart des galaxies se trouvent des trous noirs supermassifs – d’impressionnantes accumulations de matière qui pèsent des millions, voire des milliards de fois la masse du Soleil.
Cette matière concentrée déforme le tissu même de l’espace-temps, créant en leur cœur une singularité où la gravité est si forte que même la lumière n’est pas assez rapide pour s’échapper.
Les galaxies ont également tendance à contenir d’énormes quantités de gaz. Ce matériau orbite généralement autour du centre galactique à une distance suffisamment grande pour être « hors de portée » du trou noir supermassif.
Cependant, lorsque les galaxies entrent en collision, ce gaz finit par être poussé vers les noyaux galactiques et, en tombant vers le trou, la friction le fait chauffer et émettre des radiations. C’est ce phénomène qui, selon l’équipe, est à l’origine de l’éclat caractéristique des quasars.
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L’auteur de l’article et astrophysicien Jonny Pierce, de l’université du Hertfordshire, a déclaré : « C’est un domaine que les scientifiques du monde entier souhaitent étudier : « Il s’agit d’un domaine que les scientifiques du monde entier souhaitent étudier.
« 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 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.
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Comme l’expliquent le Dr Pierce et ses collègues, l’allumage d’un quasar autour d’un trou noir supermassif peut avoir des conséquences pour toute la galaxie qui l’entoure.
Cette émission peut en effet chasser le reste du gaz de la galaxie, l’empêchant de former de nouvelles étoiles pendant des milliards d’années.
C’est la première fois qu’un échantillon aussi important de quasars – 48 au total – est imagé avec un tel niveau de sensibilité.
En comparant ces noyaux galactiques à leurs homologues non actifs, l’équipe a conclu que les galaxies abritant des quasars sont environ trois fois plus susceptibles d’interagir ou d’entrer directement en collision avec d’autres galaxies que celles qui n’en abritent pas.
Le professeur Clive Tadhunter de l’université de Sheffield, co-auteur de l’article et astronome, a déclaré : « Les quasars sont l’un des phénomènes les plus extrêmes de l’Univers.
« Ce que nous voyons est susceptible de représenter l’avenir de la Voie lactée lorsqu’elle entrera en collision avec la galaxie d’Andromède dans cinq milliards d’années.
« Il est passionnant d’observer ces phénomènes et de comprendre enfin pourquoi ils se produisent – mais, heureusement, la Terre ne s’approchera pas de l’un de ces événements apocalyptiques avant un certain temps. »
Les résultats complets de l’étude ont été publiés dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.