Objets rares, extrêmement lointains et formidablement brillants, 31 quasars ont été découverts par le télescope spatial Euclid, de l’Agence spatiale européenne (ESA). Les plus anciens sont apparus alors que l’Univers n’avait que 5% de son âge actuel, soit 670 millions d’années.
Les quasars représentent une brève phase de la vie d’une galaxie, durant laquelle de gigantesques quantités de matière sont avalées par un trou noir supermassif, dégageant d’énormes quantités d’énergie, rappelle l’ESA, lundi, dans un communiqué. Durant cette phase, le centre galactique brille de plein feu, comme aucun autre objet cosmique jamais observé: la luminosité produite est supérieure à des milliers de milliards de Soleils.
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Les scientifiques traquent ces quasars antiques des premiers temps de l’Univers depuis des décennies. Cependant, il s’agit d’objets très difficiles à trouver. Ils sont rares et leur lumière peut être aisément confondue avec la brillance d’étoiles situées à une distance plus proche de la Terre.
Un collage de 15 des 31 quasars découverts par Euclid, avec leur nom et leur décalage vers le rouge. Deux de ces noyaux galactiques géants et éblouissants, alimentés par des trous noirs, sont plus anciens que tous ceux observés jusqu’à présent. Ils sont visibles sur la première rangée: ce sont le premier et le deuxième à partir de la gauche. Le quasar le plus éloigné porte le nom d’EUCL J172902.75+641018.1 (redshift de 7,77), et le 2ᵉ plus éloigné s’appelle EUCL J125308.55+705432.3 (redshift de 7,69).
Les 31 quasars découverts par Euclid « remontent à l’enfance de l’Univers », explique Daming Yang, de l’Université de Leiden, cité dans le communiqué de l’ESA et premier auteur de l’étude parue dans la revue Astronomy & Astrophysics. « En les trouvant et les étudiant, nous pouvons mieux comprendre comment ces énormes systèmes se sont formés et ont grandi si vite ». Il s’agit d’un des grands mystères de l’astrophysique.
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Les quasars qui avaient déjà été détectés par les astronomes étaient la pointe de l’iceberg. Il s’agit de quasars faciles à repérer. Mais les scientifiques ne disposaient pas d’assez de quasars de l’Univers précoce pour les étudier sous toutes les coutures en tant que groupe. La découverte d’Euclid change la donne.
>> Vidéo de l’ESA montrant le plus ancien quasar découvert par Euclid : 
Le quasar le plus ancien se nomme EUCL J1729. Son redshift est de 7,77. Sa lumière a mis plus de 13 milliards d’années pour nous parvenir. Pour comparaison, le Big Bang a eu lieu il y a 13,8 milliards d’années. / L’actu en vidéo / 1 min. / hier à 16:01 Euclid, un chasseur de quasars
Pour Daming Yang, le télescope spatial de l’ESA est un « instrument unique pour chasser les quasars ». Les quasars découverts par Euclid ont un redschift – un décalage vers le rouge qui permet de mesurer à quelle distance se trouve une galaxie (lire le premier encadré) – de 7 ou supérieur à 7. Un chiffre qui correspond à un Univers vieux d’environ 770 millions d’années.
Les deux plus anciens quasars du lot ont respectivement un redshift de 7,77 et 7,69. Ils sont situés à quelque 13 milliards d’années-lumière de la Terre et sont apparus alors que l’Univers n’avait que 670 millions d’années – notre Univers est aujourd’hui âgé de 13,8 milliards d’années. Cette découverte de 31 quasars est exceptionnelle; auparavant, les scientifiques avaient mis plus d’une décennie à découvrir dix objets aussi éloignés, avec des redshift de 7 ou plus.
Après l’âge sombre
Grâce à cette pêche miraculeuse, les astronomes vont pouvoir étudier en détail et mieux comprendre « ces objets fascinants ». Les quasars remontent à une période cosmologique appelée époque de réionisation. Durant cette phase, l’Univers, qui était plongé dans l’obscurité et le froid – l’âge sombre –, s’est réchauffé et s’est ionisé, dissocié par une lumière énergétique. Il est devenu transparent (voir image animée dans le premier encadré).
Les découvertes de quasars sont rares. Pour les scientifiques, ils sont intéressants en tant qu’objets cosmiques particuliers, mais aussi parce qu’ils sont des machines à remonter le temps qui permettent d’explorer l’Univers précoce et comprendre comment est née la première génération de galaxies (lire second encadré).
sjaq et les agences