L’un des objectifs centraux de l’astronomie moderne est aujourd’hui de trouver et d’observer les objets les plus éloignés et les plus anciens de l’Univers.
Et cette semaine, il a été annoncé que grâce au grand télescope Gemini Nord situé sur Maunakea, Hawaii, USA, les astronomes ont pu découvrir une paire de quasars en fusion observés il y a seulement 900 millions d’années après le Big Bang, la grande explosion qui a déclenché tout ce que nous connaissons jusqu’à présent.
L’observatoire, qui profite des magnifiques conditions atmosphériques du volcan endormi Maunakea, situé à 4 214 mètres d’altitude, était le bon endroit pour trouver la paire de quasars fusionnés la plus éloignée jamais trouvée, et aussi le premier de la période dite Aube cosmique.
L’Aube Cosmique est un espace-temps qui s’étend d’environ 50 millions d’années à 1 milliard d’années juste après le Big Bang. À cette époque clé, les premières étoiles et galaxies sont apparues, remplissant pour la première fois l’Univers sombre de lumière, ce qui a marqué le début de l’ère L’ère de la réionisationpériode au cours de laquelle la lumière ultraviolette des premières étoiles, galaxies et quasars s’est répandue dans tout le cosmos, ionisant le milieu intergalactique, dépouillant les atomes d’hydrogène primordiaux de leurs électrons.
Cette ère de réionisation était une C’était très important dans l’histoire de l’Univers puisqu’il marquait la fin des âges sombres cosmiques, où sont nées les grandes structures que nous observons aujourd’hui dans notre Univers. Pour comprendre le rôle exact joué par les quasars à l’époque de la réionisation, les astronomes recherchent et étudient ces objets dans l’aube cosmique, en ces premiers âges du cosmos.
Selon les termes astronomiques, un quasar soit quasar, est l’acronyme de ce qui est défini comme un source radio quasi-stellaire, pour ses sigles en anglais. De cette manière, les quasars se forment lorsque le trou noir situé au centre d’une galaxie commence à « engloutir » toute la matière qui l’entoure.
Dans ce processus dans lequel le disque d’accrétion autour du trou noirtoute la matière supermassive qui l’entoure se précipite vers son centre d’une manière semblable à celle de l’eau s’échappant d’une piscine.
“Les propriétés statistiques des quasars à l’époque de la réionisation nous disent beaucoup de choses, comme la progression et l’origine de la réionisation.la formation de trous noirs supermassifs lors de l’aube cosmique et la première évolution des galaxies hôtes quasars », a déclaré Yoshiki Matsuok, astronome à l’Université d’Ehime au Japon et auteur principal de l’article décrivant ces résultats, publié dans “Lettres de journaux astrophysiques”.
« Jusqu’à présent, environ 300 quasars de cette période ont été découverts, mais jamais par paires. Cette découverte était « un pur hasard », a déclaré Matsuoka, qui a déclaré qu’en examinant les images prises avec le Hyper Suprime-Cam du Télescope Subaruune légère tache rouge a attiré son attention, la découverte de l’objet double était donc fortuite.
Au début, l’équipe n’était pas sûre qu’il s’agissait d’une paire de quasars, car les quasars candidats éloignés sont contaminés par de nombreuses autres sources, telles que les étoiles et les galaxies du premier plan et les effets de lentille gravitationnelle. Ainsi, pour confirmer cette découverte, l’équipe a utilisé les spectrographes du Télescopes Subaru et Gémeaux Nord, décomposer la lumière émise par les quasars en ses composantes longueurs d’onde.
Ainsi, l’équipe a effectué une spectroscopie de suivi à l’aide de la caméra et du spectrographe d’objets faibles (FOCAS) sur le télescope Subaru et du spectrographe Gemini dans le proche infrarouge (GNIRS) sur Gemini North. Les spectres obtenus avec GNIRS, qui décomposer la lumière émise par une source en ses longueurs d’onde qui le composent, ont été très importants pour caractériser la nature de la paire de quasars et de leurs galaxies hôtes.
“Ce que nous avons appris des observations du GNIRS, c’est que les quasars sont trop faibles pour être détectés dans le proche infrarouge, même avec l’un des plus grands télescopes de la Terre”, a noté Matsuoka.
Les spectres trouvés par l’équipe d’experts nous ont permis d’estimer qu’une partie de la lumière détectée dans le domaine optique provient de la formation d’étoiles. en cours dans les galaxies hôtes quasars. De plus, ils ont découvert que les deux trous noirs sont énormes, avec des masses 100 millions de fois supérieures à celles du Soleil, et qu’un pont de gaz s’étendant entre les quasars suggère une fusion à grande échelle.
« L’existence de quasars en fusion à l’époque de la réionisation est anticipée depuis longtemps. Maintenant, cela a été confirmé pour la première fois », a conclu Matsuoka. Cette découverte relie la formation précoce de la structure cosmique à l’Univers complexe que nous observons des milliards d’années plus tard.
L’étude de ces objets lointains fournit des informations précieuses sur le processus de réionisation et la formation des premiers objets de l’Universtout comme ces quasars.
Les astronomes pensent qu’il pourrait y avoir d’autres découvertes de ce type dans un avenir proche, grâce au Legacy Survey of Space and Time (LSST) de l’observatoire NSF-DOE Vera C. Rubin, qui sera achevé en 2025 et devrait détecter des millions de quasars en utilisant ses capacités d’imagerie profonde.
