Des astronomes résolvent le mystère d’un quasar vieux de 60 ans

Les scientifiques ont percé l’un des plus grands mystères des quasars – les objets les plus brillants et les plus puissants de l’univers – en découvrant qu’ils sont allumés par des galaxies en collision.

• Découverts pour la première fois il y a 60 ans, les quasars peuvent briller comme un billion d’étoiles entassées dans un volume de la taille de notre système solaire, mais jusqu’à présent, c’était un mystère de savoir ce qui pouvait déclencher une activité aussi puissante.
• En observant 48 galaxies qui abritent des quasars et en les comparant à plus de 100 galaxies non-quasars, les scientifiques ont découvert que le phénomène est déclenché par des collisions de galaxies.
• Lorsque deux galaxies entrent en collision, les forces gravitationnelles poussent de grandes quantités de gaz dans le trou noir supermassif au centre du système de galaxies restant résultant de la collision – avant que le gaz ne soit consommé directement par la galaxie.[{“attribut=””>trounoirillibèredesquantitésextraordinairesd’énergiesousformederayonnementrésultantenunquasar[{”attribute=””>blackholeitreleasesextraordinaryamountsofenergyintheformofradiationresultinginaquasar
• Le
  voie Lactée
  La Voie lactée est la galaxie qui contient notre système solaire et fait partie du groupe local de galaxies. C’est une galaxie spirale barrée qui contient environ 100 à 400 milliards d’étoiles et a un diamètre compris entre 150 000 et 200 000 années-lumière. Le nom "voie Lactée" vient de l’apparition de la galaxie de la Terre comme une faible bande de lumière qui s’étend à travers le ciel nocturne, ressemblant à du lait renversé.

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Découverts pour la première fois il y a 60 ans, les quasars peuvent briller aussi brillamment qu’un billion d’étoiles entassées dans un volume de la taille de notre système solaire. Dans les décennies qui ont suivi leur première observation, il est resté un mystère de savoir ce qui pourrait déclencher une activité aussi puissante. De nouveaux travaux menés par des scientifiques des universités de Sheffield et de Hertfordshire ont maintenant révélé qu’il s’agit d’une conséquence de l’écrasement de galaxies.

Les collisions ont été découvertes lorsque des chercheurs, utilisant des observations d’imagerie profonde du télescope Isaac Newton à La Palma, ont observé la présence de structures déformées dans les régions extérieures des galaxies qui abritent des quasars.

La plupart des galaxies ont des trous noirs supermassifs en leur centre. Ils contiennent également des quantités substantielles de gaz – mais la plupart du temps, ce gaz orbite à de grandes distances des centres des galaxies, hors de portée des trous noirs. Les collisions entre galaxies entraînent le gaz vers le trou noir au centre de la galaxie ; juste avant que le gaz ne soit consommé par le trou noir, il libère des quantités extraordinaires d’énergie sous forme de rayonnement, ce qui donne la brillance caractéristique du quasar.

L’allumage d’un quasar peut avoir des conséquences dramatiques pour des galaxies entières – il peut chasser le reste du gaz hors de la galaxie, ce qui l’empêche de former de nouvelles étoiles pendant des milliards d’années dans le futur.

C’est la première fois qu’un échantillon de quasars de cette taille est imagé avec ce niveau de sensibilité. En comparant les observations de 48 quasars et de leurs galaxies hôtes avec des images de plus de 100 galaxies non-quasars, les chercheurs ont conclu que les galaxies hébergeant des quasars sont environ trois fois plus susceptibles d’interagir ou d’entrer en collision avec d’autres galaxies.

L’étude a fourni un pas en avant significatif dans notre compréhension de la façon dont ces objets puissants sont déclenchés et alimentés.

Le professeur Clive Tadhunter, du département de physique et d’astronomie de l’Université de Sheffield, a déclaré: “Les quasars sont l’un des phénomènes les plus extrêmes de l’univers, et ce que nous voyons est susceptible de représenter l’avenir de notre propre galaxie, la Voie lactée, lorsqu’elle entrera en collision avec la galaxie d’Andromède dans environ cinq milliards d’années.

“C’est excitant d’observer ces événements et de comprendre enfin pourquoi ils se produisent – mais heureusement, la Terre ne sera pas près d’un de ces épisodes apocalyptiques avant un certain temps.”

Les quasars sont importants pour les astrophysiciens car, en raison de leur luminosité, ils se distinguent à de grandes distances et agissent donc comme des balises pour les premières époques de l’histoire de l’Univers. Le Dr Jonny Pierce, chercheur postdoctoral à l’Université du Hertfordshire, explique :

“C’est un domaine sur lequel les scientifiques du monde entier souhaitent en savoir plus – l’une des principales motivations scientifiques pour

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribut=””>NASA[{“attribute=””>NASAc’est

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute=””>TélescopespatialJamesWebb[{“attribute=””>JamesWebbSpaceTelescope était d’étudier les premières galaxies de l’Univers, et Webb est capable de détecter la lumière des quasars les plus lointains, 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.

Référence : “Les interactions galactiques sont le déclencheur dominant des quasars locaux de type 2” par JCS Pierce, C Tadhunter, C Ramos Almeida, P Bessiere, JV Heaton, SL Ellison, G Speranza, Y Gordon, C O’Dea, L Grimmett et L Makrygianni, 13 février 2023, Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.
DOI : 10.1093/mnras/stad455