Vue d’artiste du quasar utilisé par les astronomes pour rechercher les premières galaxies
ESO/M. Foires aux céréales
L’un des plus grands quasars de l’univers primitif a contribué à révéler un vaste « protocole » de galaxies naissantes qui devrait devenir plus massif que n’importe quel amas de galaxies que nous connaissons.
Les protocoles sont les débuts primordiaux des amas de galaxies que nous voyons dans notre région de l’univers, avant qu’ils ne soient liés entre eux par la gravité. Les astronomes les recherchent généralement en jetant leurs télescopes sur de vastes étendues de l’espace, dans l’espoir de trouver des régions comportant un nombre inhabituellement élevé de galaxies primitives.
Au lieu de cela, Feige Wang de l’Université de l’Arizona et ses collègues ont décidé de concentrer leur attention sur un quasar, un noyau galactique lumineux où les gaz émettent de la lumière lorsqu’ils tombent dans un trou noir supermassif. Ils ont choisi l’un des quasars les plus massifs et les plus brillants connus dans l’univers primitif, dont la lumière ne nous parvient que 800 millions d’années après le big bang, dans l’espoir qu’il servirait de panneau indicateur pour d’autres objets massifs autour de lui.
Ils ont découvert un vaste réseau de premières galaxies entourant le quasar. « Ce protocole est énorme », déclare Wang. “Si vous le regardez dans le ciel par rapport à d’autres protoclusters, qui ne se trouvent qu’à quelques minutes d’arc dans le ciel, nous voyons que celui-ci fait des dizaines de minutes d’arc.” Une minute d’arc équivaut à 1/60ème de degré.
Le protocole devrait croître avec le temps et finalement s’effondrer en un amas de galaxies. Une fois que cela se produira, Wang et son équipe calculent qu’il aura une masse combinée environ 7 quadrillions de fois celle du soleil, potentiellement plus grande que le plus grand amas de galaxies connu dans notre région de l’univers.
Le quasar au centre de l’amas est probablement un trou noir supermassif d’une masse environ 3 milliards de fois celle du Soleil. Il est difficile d’expliquer comment ce trou noir est devenu si massif en si peu de temps après la naissance de l’univers, dit Wang, mais trouver des systèmes similaires pourrait aider à faire la lumière sur le problème, ainsi que sur la façon dont des quasars aussi massifs affectent galaxies proches.
Un protocluster est un environnement exceptionnellement dense, et cela fournit des indices clés qui pourraient expliquer la croissance rapide du quasar, explique David Alexander de l’Université de Durham, au Royaume-Uni. « Un environnement aussi dense offrira une grande disponibilité de gaz pour alimenter le trou noir et lui permettra de se développer rapidement », dit-il.
Cependant, il nous faudrait trouver beaucoup plus d’objets similaires avant de pouvoir commencer à expliquer comment les premiers trous noirs supermassifs deviennent si grands, dit-il.
Les sujets:
