2025-01-01 03:04:00
Elle brille si fort que même un astronome amateur peut la voir dans le ciel depuis son toit, comme s’il s’agissait d’une étoile parmi d’autres. Mais 3C 273 n’est pas une étoile, mais un groupe de centaines de millions d’étoiles, une galaxie lointaine avec en son centre un immense trou noir qui dévore la matière à une vitesse diabolique. Le « monstre » est si actif qu’avant de tomber dedans, la matière capturée tourne autour de lui à presque la vitesse de la lumière, et ce faisant, elle est excitée au point d’émettre un grand jet de rayonnement qui brille avec l’intensité de des milliards de soles. L’objet est donc facilement visible même à une distance de 2,5 milliards d’années-lumière qui le sépare de la Terre. 3C 273, en fait, détient le record d’être l’objet le plus éloigné pouvant être vu d’ici à travers un télescope domestique.
Lorsqu’il a été découvert en 1963 par l’astronome néerlandais Maarten Schmidt, la nature de 3C 273 était un mystère complet. À l’œil nu, elle ressemblait à une étoile, mais aucune étoile solitaire ne peut être vue d’aussi loin. C’est ainsi qu’il est devenu un type complètement nouveau et mystérieux de « créature spatiale », surnommé quasar, contraction de « objet quasi-stellaire ».
Depuis lors, les scientifiques n’ont cessé d’étudier 3C 273, qui est actuellement le quasar le plus proche de la Terre, et maintenant une équipe internationale d’astronomes a utilisé le télescope spatial Hubble pour jeter un autre regard et enfin essayer de comprendre les forces qui parviennent à éclairer ces galaxies. si intensément. Le travail a été accepté pour publication dans ‘Astronomie et astrophysique‘.
Une structure inattendue
Les nouvelles images de Hubble montrent, comme l’explique Bin Ren, de l’Observatoire de la Côte d’Azur et auteur principal de l’article, « beaucoup de choses étranges. “Nous avons des sortes de gouttelettes de différentes tailles et une mystérieuse structure filamenteuse en forme de L. Le tout se trouve dans un rayon de 16 000 années-lumière du trou noir.”
Selon les chercheurs, certains des objets (les gouttes) pourraient être de petites galaxies satellites autour du trou noir, ils seraient donc la source des matériaux qui s’accumulent autour du trou noir supermassif central et qui alimentent la balise cosmique lumineuse. “Grâce à la puissance d’observation de Hubble”, déclare Ren, “nous ouvrons une nouvelle porte à la compréhension des quasars. Mes collègues sont enthousiasmés car ils n’ont jamais vu autant de détails auparavant.
Déjà en 1994, Hubble avait révélé que l’environnement entourant les quasars était beaucoup plus complexe qu’on ne le pensait initialement. Leurs images suggéraient en fait des collisions galactiques et des fusions entre quasars et galaxies compagnes, des événements au cours desquels des débris tombaient en cascade sur des trous noirs supermassifs affamés. Ce qui multiplie leur activité et renforce l’éclat insolite de ces objets.
Un éclat éblouissant
Pour Hubble, observer le quasar 3C 273 revient à regarder directement dans le phare aveuglant d’une voiture et à essayer de voir une fourmi ramper le long du bord qui l’entoure. Le quasar est si brillant que s’il était plus proche de nous, disons à quelques dizaines d’années-lumière, il serait aussi brillant que le Soleil. Mais l’instrument STIS de Hubble peut servir de coronographe pour bloquer la lumière des sources centrales, si similaires. à la façon dont la Lune bloque l’éblouissement du Soleil lors d’une éclipse solaire totale. Ainsi, les astronomes, qui utilisent cet instrument depuis de nombreuses années pour révéler des disques de poussière autour d’étoiles lointaines à la recherche de planètes en formation, ont désormais utilisé STIS pour mieux comprendre les galaxies hôtes des quasars. Le coronographe de Hubble a en effet permis aux astronomes d’observer le trou noir huit fois de plus près que jamais auparavant.
Ils ont ainsi obtenu une vue unique du jet extragalactique de matériau quasar, long de 300 000 années-lumière, traversant l’espace à une vitesse proche de celle de la lumière. En comparant les données coronagraphiques STIS avec des images d’archives prises à 22 ans d’intervalle, l’équipe dirigée par Ren a conclu que le jet accélère, se déplaçant plus vite à mesure qu’il s’éloigne du trou noir monstre.
Il y aura plus d’études
“Grâce aux fines structures spatiales et au mouvement du jet”, explique Ren, “Hubble a comblé le fossé entre la radiointerférométrie à petite échelle et les observations d’imagerie optique à grande échelle, afin que nous puissions faire un pas d’observation vers une approche plus complète. compréhension de la morphologie de l’hôte quasar. Notre vision précédente était très limitée, mais Hubble nous permet de comprendre en détail la morphologie complexe des quasars et des interactions galactiques. “À l’avenir, observer de plus près 3C 273 en lumière infrarouge avec le télescope spatial James Webb pourrait nous donner encore plus d’indices.”
Aujourd’hui, on sait qu’au moins un million de quasars sont dispersés dans le ciel et constituent des « projecteurs » utiles pour diverses observations astronomiques. La plupart d’entre eux se trouvent à des distances énormes, de l’ordre de 10 milliards d’années-lumière, car on pense qu’ils étaient plus abondants environ 3 milliards d’années après le Big Bang, lorsque les collisions de galaxies étaient plus fréquentes qu’aujourd’hui.
3C 273, quatre fois plus proche que la moyenne, constitue donc un véritable cadeau pour les astronomes. Avec Hubble, une étape importante a désormais été franchie dans la compréhension de ces objets extraordinaires. Mais 3C 273 a encore beaucoup à dire.
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