Les astronomes utilisant le VLT de l'Observatoire européen austral ont découvert le quasar le plus brillant et le plus lumineux jamais observé, alimenté par le trou noir à la croissance la plus rapide connue et accumulant de la masse au rythme d'un soleil par jour. Les astronomes ont utilisé le très grand télescope (VLT) de l'Observatoire européen austral (ESO) pour caractériser un quasar brillant et ont découvert qu'il s'agissait non seulement de l'objet le plus brillant de son type, mais également de l'objet le plus brillant jamais observé.

Cette vue d'artiste montre le quasar record J059-4351, le noyau brillant d'une galaxie lointaine alimenté par un trou noir supermassif. Grâce au Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire européen austral au Chili, nous avons découvert que ce quasar est de loin l'objet le plus brillant connu dans l'univers. Comme on peut le voir ici, ce trou noir supermassif accumule la matière environnante. Sa masse est 17 milliards de fois celle du soleil et sa croissance équivaut à un soleil par jour, ce qui en fait le trou noir dont la croissance est la plus rapide jamais connue. Crédit image : ESO/M. Messager de Korn

Les quasars sont les noyaux brillants de galaxies lointaines, alimentés par des trous noirs supermassifs. Le trou noir de ce quasar record augmente en masse au rythme d’un soleil par jour, ce qui en fait le trou noir dont la croissance est la plus rapide jamais vue.

Le trou noir d'un quasar collecte la matière de son environnement. Ce processus est extrêmement énergétique et émet une grande quantité de lumière. En conséquence, les quasars font partie des objets les plus brillants de notre ciel, ce qui signifie que même les quasars éloignés peuvent être vus depuis la Terre. D’une manière générale, les quasars les plus brillants représentent les trous noirs supermassifs dont la croissance est la plus rapide.

Les astronomes ont identifié les caractéristiques du quasar le plus brillant jamais observé, alimenté par le trou noir à la croissance la plus rapide. La masse du trou noir augmente à un rythme équivalent à celui d'un soleil par jour. La matière attirée vers le trou noir a formé un disque de 7 années-lumière de diamètre, soit environ 15 000 fois la distance orbitale du Soleil à Neptune. Source : Observatoire européen austral

"Nous avons découvert le trou noir dont la croissance est la plus rapide connue à ce jour. Il a une masse de 17 milliards de soleils et consomme plus d'un soleil chaque jour." Chris, astronome à l'Université nationale australienne (ANU) et premier auteur de l'étude publiée aujourd'hui dans Nature Astronomy, Christian Wolf, a déclaré : « Cela en fait l'objet le plus brillant de l'univers connu. Ce quasar s'appelle J0529-4351. Il est très loin de la Terre et sa lumière met plus de 12 milliards d'années pour nous atteindre. »

J0529-4351 émet 500 000 milliards de fois plus d’énergie que le soleil. "Toute cette lumière provient d'un disque d'accrétion chaud de sept années-lumière de diamètre - ce doit être le plus grand disque d'accrétion de l'univers", a déclaré Samuel Lai, doctorant et co-auteur de l'ANU. 7 années-lumière représentent environ 15 000 fois la distance orbitale du Soleil à Neptune.

Cette image montre la zone du ciel où se trouve le quasar record J0529-4351. Grâce au très grand télescope (VLT) de l'Observatoire européen austral (ESO) au Chili, nous avons découvert que ce quasar est de loin l'objet le plus brillant connu dans l'univers. Cette image a été produite à partir d’une partie de l’image Digital Sky Survey 2. L’encadré montre l’emplacement des quasars dans l’image Dark Energy Survey. Source de l'image : ESO/Digital Sky Survey 2/Dark Energy Survey

Et, étonnamment, ce quasar record se cache à la vue de tous. "Jusqu'à aujourd'hui, il restait inconnu et nous connaissions déjà plus d'un million de quasars moins impressionnants", a déclaré le co-auteur Christopher Onken, astronome à l'Université nationale australienne. Cet objet est apparu sur des images de l'ESO Schmidt Southern Sky Survey dès 1980, mais n'a été confirmé comme quasar que des décennies plus tard.

La recherche de quasars nécessite des données d'observation précises provenant de vastes zones du ciel. Les ensembles de données qui en résultent sont très volumineux et les chercheurs utilisent souvent des modèles d’apprentissage automatique pour les analyser et distinguer les quasars des autres corps célestes. Cependant, ces modèles sont formés sur des données existantes, ce qui limite les candidats potentiels à des objets similaires aux objets connus. Si un nouveau quasar est plus brillant que tout autre observé précédemment, le programme peut le rejeter et le classer comme une étoile non loin de la Terre.

Cette vue d'artiste montre le quasar J0529-4351, le noyau brillant d'une galaxie lointaine alimentée par un trou noir supermassif. Source de l'image : ESO/M. Kornmesser

Une précédente analyse automatisée des données du satellite Gaia de l'Agence spatiale européenne avait conclu que J0529-4351 était trop brillant pour être un quasar et pensait plutôt qu'il s'agissait d'une étoile. L'année dernière, des chercheurs ont utilisé le télescope ANU de 2,3 mètres de l'observatoire de Siding Spring en Australie pour effectuer des observations et ont déterminé qu'il s'agissait d'un quasar distant. Cependant, pour déterminer qu'il s'agissait du quasar le plus brillant jamais observé, il a fallu effectuer des mesures avec des télescopes plus grands et des instruments plus précis. Le spectrographe X-shooter du VLT de l'Observatoire européen austral dans le désert d'Atacama au Chili fournit des données cruciales.

Le trou noir dont la croissance est la plus rapide jamais observée sera également la cible idéale pour la mise à niveau GRAVITY+ de l'interféromètre VLT (VLTI) de l'Observatoire européen austral, conçu pour mesurer avec précision la masse des trous noirs, y compris ceux éloignés de la Terre. En outre, l'Extremely Large Telescope (ELT), un télescope de 39 mètres en cours de construction par l'Observatoire européen austral dans le désert d'Atacama au Chili, facilitera l'identification et la description de ces objets insaisissables.

Cette vidéo nous fait traverser le ciel depuis la Voie Lactée jusqu'au quasar J0529-4351, le noyau brillant d'une galaxie lointaine en direction de la constellation Pictor. La vidéo se termine par une impression d'artiste de cet objet record ; toutes les autres images sont de véritables images astronomiques. Source de l'image : ESO/N.Risinger(skysurvey.org)/DigitizedSkySurvey2/DarkEnergySurvey/M.Kornmesser. Musique : AstralÉlectroniqueAstralÉlectronique

La découverte et l'étude de trous noirs supermassifs lointains peuvent révéler certains des mystères de l'univers primitif, notamment la façon dont eux et leurs galaxies hôtes se sont formés et ont évolué. Mais ce n’est pas la seule raison pour laquelle Wolfe les recherche. "Personnellement, j'adore la sensation de la poursuite", a-t-il déclaré. "Pendant quelques minutes chaque jour, j'ai l'impression d'être à nouveau un enfant, en train de jouer à une chasse au trésor, et maintenant j'apporte tout ce que j'ai appris depuis lors."

Source compilée : ScitechDaily