Lorsque l'astronome Maarten Schmidt a examiné ses données il y a plus de 60 ans, il a compris : c'était quelque chose de nouveau. La luminosité de cet objet en forme de point surpasse tout : d’une zone aussi grande que notre système solaire et à plus de 2,5 milliards d’années-lumière, une lumière rayonne 500 000 milliards de fois plus brillante que notre soleil.
Aujourd'hui, nous le connaissons sous le nom de quasar3C 273
. C'est le fondateur d'une nouvelle classe d'objets et on peut le trouver dans notre ciel nocturne même avec un télescope amateur malgré l'immense distance (viaESA, site HubbleetSociété Max Planck).
Les scientifiques ont réussipour photographier ce détenteur de record avec plus de précision que jamais. Ce faisant, ils ont pu décrire ce qui met à l’épreuve les relations familières entre l’espace, le temps, la masse et la vitesse.Nous vous expliquerons en quoi consiste exactement 3C 273 et ce qui distingue les nouveaux enregistrements.
Ce n'est pas vraiment un quasar, mais les effets sont similaires à ceux montrés ici dans une animation basée sur une étoile détruite comme une masse tournant autour d'un trou noir.:
De près et personnellement avec Quasar 3C 273
Grâce au spectrographe imageur du télescope spatial (STIS) de Hubble, l'équipe a pu zoomer jusqu'à 16 000 années-lumière du trou noir supermassif. C'est huit fois plus proche qu'avant. La luminosité vient d'une matière extrêmement chaude qui plonge dans la singularité tel un tourbillon (viaSite Hubble, NASA/ESA).
Quasars – lieu de repos des étoiles déchirées
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Quasar représente le nom anglaissource radio quasi-stellaire
. Cela peut se traduire par une source radio quasi-stellaire. Les scientifiques décrivent leur découverte en se basant sur ce qu'ils voient sur leurs instruments : une source ponctuelle de rayonnement radio. Il ressemble à des étoiles, mais il est beaucoup trop brillant et lourd. D’après nos découvertes, il s’agit de trous noirs supermassifs situés au centre des galaxies. Dans le cas de 3C 273, nous parlons d'environ 900 milliards de fois la masse de notre Soleil. Le trou noir au centre de notre Voie Lactée possède environ 3,7 millions de masses solaires.
Dans les quasars, l'énorme luminosité attire la matière vers le trou noir et la rassemble dans ce qu'on appelle le disque d'accrétion. Tournant autour de l'abîme, il tombe de plus en plus loin dans le puits de gravité. Cela le réchauffe lorsque les particules étroitement comprimées se frottent les unes contre les autres. Cela crée un gigantesque renflement lumineux au centre de la galaxie. Tant que l'anomalie est essentiellement mangeuse, elle est considérée comme active et dévore parfois des masses extrêmes (viaSite Hubble).
Une équipe de chercheurs utilise un quasar beaucoup plus petit, avec seulement environ 17 milliards de masses solaires, pour montrer l'échelle à laquelle nous devons réfléchir : chaque jour, suffisamment de nouvelle masse pénètre dans le disque pour que nous puissions l'utiliser pour former notre soleil (viaQUE). Notre trou noir, situé à environ 27 000 années-lumière, est actuellement inactif et peu ou pas de matière y tombe.
Les quasars comme 3C 273, qui possèdent un fort champ magnétique, sont créateurs d'un autre phénomène : les jets. La matière chaude s'échappe du disque le long des lignes de champ magnétique et est divisée en deux jets verticaux. Ceux-ci montent et descendent du centre d’une luminosité aveuglante à presque la vitesse de la lumière.
Grâce à cette proximité jusqu'alors inaccessible, l'équipe a pu identifier plusieurs structures jusqu'alors inconnues : par exemple, des éléments filiformes peuvent être observés qui pourraient représenter la matière attirée vers le quasar. De plus, plusieurs amas peuvent être observés à plusieurs milliers d’années-lumière, qui représentent probablement aussi des étoiles glissant dans le puits gravitationnel.
Avec un monstre comme 3C 273, même les galaxies naines ne sont pas en sécurité. Même eux peuvent être écorchés au fil du temps, car la masse leur est progressivement retirée à mesure qu'ils gravitent autour du quasar.
Loin des détails à l'intérieur et à proximité du disque rotatif composé de matière extrêmement chauffée, l'un des jets est impressionnant. Les particules déviées par un champ magnétique atteignent jusqu'à 300 000 années-lumière. Cependant, un détail surprend particulièrement les chercheurs : ils accélèrent avec le temps. Le faisceau devient plus rapide à mesure qu’il s’éloigne du quasar. On se rapproche de plus en plus de la vitesse de la lumière. La raison pour laquelle cela se produit n’est pas claire. Des recherches supplémentaires sont nécessaires à ce sujet.
Mais les chercheurs à l’origine de cette nouvelle observation record n’en ont pas encore fini avec 3C 273. À l’avenir, ils prévoient de suivre le quasar à d’autres longueurs d’onde à l’aide du télescope spatial James Webb. Notre nouvel œil dans le système solaire devrait regarder vers le lointain (passé) dans sa zone spéciale. Les scientifiques espèrent que les images dans le spectre infrarouge fourniront à nouveau de nouvelles connaissances – et encore une fois des images impressionnantes.
