Grâce au télescope spatial Euclid de l’Agence spatiale européenne (ESA), une équipe internationale d’astronomes a identifié 31 quasars primitifs. Parmi eux, deux battent tous les records d’ancienneté.
Ces noyaux de galaxies extrêmement brillants, dont la lumière a mis plus de 13 milliards d’années à nous parvenir, nous offrent une fenêtre sur un cosmos n’ayant que 5 % de son âge actuel. La découverte a fait l’objet d’une publication dans la revue Astronomy & Astrophysics.
Une avancée technologique avec Euclid
Avant le lancement d’Euclid en 2023, la chasse aux quasars anciens était un processus long et difficile, dépendant principalement de télescopes au sol.
Selon Daming Yang, auteur principal de l’étude, l’arrivée d’Euclid a véritablement bouleversé le domaine. En seulement un an, la mission a plus que doublé le nombre de quasars connus à un redshift de 7 ou plus, une mesure qui indique leur extrême distance et leur ancienneté.
La capacité d’Euclid à balayer de vastes zones du ciel avec une grande profondeur et une vision infrarouge lui permet de capturer une lumière beaucoup plus faible que ce qui était possible auparavant.
L’instrument ne se contente plus de repérer les quelques quasars les plus brillants et rares, mais réalise un recensement de l’ensemble de la population de ces objets à l’aube de l’Univers.
Que nous apprennent ces quasars sur l’Univers primitif ?
Ces objets lointains datent d’une période charnière de l’histoire cosmique, connue sous le nom d’époque de la réionisation. C’est à ce moment que les premières étoiles et galaxies ont commencé à dissiper le brouillard d’hydrogène neutre qui emplissait l’Univers.
Comme l’explique Daming Yang à l’AFP, les quasars agissent tels des phares cosmiques, permettant d’étudier le gaz situé entre eux et nous pour reconstituer cette transition cruciale.
Les deux quasars établissant un nouveau record de distance, nommés EUCL J172902.75+641018.1 et EUCL J125308.55+705432.3, présentent respectivement des redshifts de 7,77 et 7,69.
Leur lumière a été émise lorsque l’Univers n’avait que 670 millions d’années, soit 20 millions d’années plus tôt que le précédent détenteur du record, découvert en 2021.
Bien trop gros et bien trop tôt
Leur existence pose une question fondamentale sur la vitesse de croissance des structures cosmiques. Les quasars sont une phase brève de la vie d’une galaxie, au cours de laquelle d’importantes quantités de matière s’engouffrent en spirale dans le trou noir supermassif central.
Comment des trous noirs supermassifs, avec des masses atteignant plusieurs milliards de fois celle de notre Soleil, ont-ils pu se former si rapidement ? C’est le mystère que les scientifiques espèrent percer.
Pour cela, l’équipe prévoit d’utiliser le télescope spatial James Webb afin d’étudier plus en détail les nouveaux quasars et, à terme, compiler un recueil des quasars du premier milliard d’années de l’Univers.