Résolu, après 60 ans, le mystère de l’énorme puissance des quasars

Observée pour la première fois il y a 60 ans, la luminosité des quasars est si intense qu’il faudrait entasser un billion d’étoiles dans un volume de la taille de notre système solaire pour l’égaler. La quantité colossale d’énergie libérée par un quasar est connue pour être associée à l’activité des trous noirs supermassifs qui occupent les centres de nombreuses galaxies, mais ce qui pourrait exactement déclencher une réponse aussi puissante restait un mystère. Le nouvel ouvrage, récemment publié dans ‘Avis mensuels de la Royal Astronomical Society’ et à laquelle a participé l’astrophysicien espagnol C. Ramos Almeida, de l’Université de La Laguna, a révélé que les quasars sont une conséquence de la collision entre galaxies.

Les collisions ont été découvertes lorsque les 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 hébergeant des quasars.

collisions titanesques

Comme les astronomes le savent bien, la plupart des galaxies ont des trous noirs supermassifs en leur centre. Et, bien sûr, les galaxies contiennent également de grandes quantités de gaz, bien que tout ce matériel orbite, la plupart du temps, à de grandes distances des centres galactiques et donc hors de portée des trous noirs.

Mais les collisions entre galaxies changent tout, et poussent ce gaz directement vers le centre, c’est-à-dire vers les mâchoires du trou noir, qui se met à le consommer en quantités énormes. Au moment où cela se produit, le trou noir commence à libérer des quantités extraordinaires d’énergie sous forme de rayonnement, donnant naissance au phénomène très puissant que nous appelons un quasar.

L’allumage d’un quasar n’est pas une blague, et il peut avoir des conséquences dramatiques pour les galaxies qui le génèrent : par exemple, son énergie peut expulser d’un coup toutes les réserves de gaz d’une galaxie dans l’espace, l’empêchant de continuer à former de nouvelles étoiles sur des milliards d’années. À l’heure actuelle, environ 200 000 quasars différents sont connus, tous à d’énormes distances de la Voie lactée. Cependant, il est probable que dans environ 5 000 millions d’années, lorsque notre galaxie entrera en collision avec Andromède, qui s’approche de nous à environ 400 000 km/h, elle générera son propre quasar, qui commencera à être visible de n’importe où dans l’Univers.

Selon les mots de Clive Tadhunter, de l’Université de Sheffield et co-auteur de l’étude, “les quasars sont l’un des phénomènes les plus extrêmes de l’univers, et ce que nous avons vu représente probablement l’avenir de notre propre galaxie, la Voie Lactée, lors de sa collision avec la galaxie d’Andromède dans environ cinq milliards d’années. C’est excitant de regarder ces événements et de comprendre enfin pourquoi ils se produisent. Espérons que la Terre ne sera pas proche de l’un de ces épisodes apocalyptiques avant un certain temps.”

C’est la première fois que des quasars sont imagés avec ce degré de sensibilité. En comparant les observations de 48 quasars et de leurs galaxies hôtes avec des images de 100 autres galaxies qui n’ont pas de quasars, les chercheurs ont conclu que celles qui hébergent des quasars sont environ trois fois plus susceptibles d’interagir ou d’entrer en collision avec d’autres galaxies.

Les quasars sont importants pour les astrophysiciens car, du fait de leur énorme luminosité, ils se détachent à de très grandes distances et agissent donc comme de véritables « balises » illuminant les premières époques de l’histoire de l’Univers. Comme l’explique Jonny Pierce de l’Université du Hertfordshire et premier auteur de l’article, “C’est un domaine dans lequel les scientifiques du monde entier sont impatients d’en savoir plus : l’une des principales motivations scientifiques du télescope spatial James Webb de la NASA. C’était précisément pour étudient les galaxies les plus anciennes de l’Univers, et Webb est capable de détecter la lumière même des quasars les plus éloignés, 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.”