17/05/2015

Découverte d'un groupe de 4 quasars rapprochés

La recherche astronomique est ponctuée de découvertes surprenantes, qui parfois impliquent de repenser entièrement certaines théories. C'est encore à une telle découverte que nous venons d'assister, avec la découverte d'un groupe de quatre quasars côte à côte...


Les quasars sont des galaxies actives dont le trou noir central est en train d'absorber de très grandes quantités de gaz. Cela produit un échauffement très fort du disque de matière tournant autour du trou noir, le rendant extrêmement brillant, plus brillant que plusieurs milliers de milliards d'étoiles, ce qui leur donne une visibilité à plus de 10 milliards d'années-lumière. C'est d'ailleurs majoritairement à cette époque reculée que l'on rencontre des quasars. L'émission de "quasar" se révèle n'être qu'une phase dans la vie d'une galaxie, et les astrophysiciens estiment que cette étape de la vie d'une galaxie ne dure qu'environ 10 millions d'années, ce qui est très court vis à vis de la durée de vie d'une galaxie.
Joseph Hennawi, du Max Planck Institute für Astronomie et son équipe, qui publient leur découverte dans le numéro de cette semaine de la revue américaine Science, ont exploité le télescope hawaïen Keck de 10 m situé sur le volcan Mauna Kea.

Le quartet de quasars découvert par Hennawi et al. en fausses couleurs.
La nébuleuse de gaz froid est visible en bleu, les quasars sont
indiqués par les flèches. (Arrigoni-Battaia & Hennawi / MPIA)  
Ce qu'ils ont découvert est le premier groupe de plusieurs quasars rapprochés.  Les quatre quasars semblent par ailleurs alignés entre eux, ce qui rend la découverte encore plus jolie. Ce quartet de quasars se trouve à l'intérieur de l'une des plus vastes structures cosmiques existantes à cette distance. Ils sont par ailleurs entourés par une très vaste nébuleuse de gaz froid et dense qui s'étend sur 1 million d'années-lumière. Ce qui est surprenant, c'est que observer 4 quasars les uns à côté des autres comme ça est extrêmement improbable, une chance sur 10 millions ! Les quasars sont généralement trouvés seuls, séparés du plus proche voisin par plusieurs dizaines ou centaines de millions d'années-lumière, et sont déjà des objets rares à trouver, alors en trouver 4 côte à côte... 
La nébuleuse de gaz entourant le groupe de quasars a été surnommée par les astronomes la nébuleuse du Jackpot (on comprend pourquoi).
La groupe de quasars et leur nébuleuse hôte se trouvent en fait dans une zone de l'Univers lointain parmi les plus dense en matière, il y a là plus de 100 fois plus de galaxies qu'ailleurs à la même distance. Ce paquet de jeunes galaxies ressemble à ce qu'on appelle dans l'Univers plus proche : des amas de galaxies. C'est donc probablement l'ancêtre ou le progéniteur de nos amas de galaxies actuels.

Comme les chercheurs ne croient pas qu'ils aient pu avoir autant de chance de voir un phénomène aussi rare, ils en concluent qu'ils doivent revoir leur modèles de formation des grandes structures. Ils proposent que c'est l'environnement des jeunes galaxies qui pourrait probablement être à l'origine de l'activité des quasars. Cette activité peut être produite par exemple par des collisions ou des fusions de galaxies, qui ont pour effet d'apporter quantité de gaz frais aux trous noirs centraux, et qui sont tout de même plus probables au sein de proto-amas de galaxies qu'ailleurs. Mais la présence de la nébuleuse du Jackpot, avec sa masse importante de gaz dense peut aussi être la clé du mystère, c'est en tous cas ce que pense l'équipe allemande, car pour briller de la sorte, un quasar, et a fortiori quatre, a (ont) besoin de beaucoup d'hydrogène à absorber, et la présence de la nébuleuse est un élément très favorable. Mais ce qui rend perplexes les astrophysiciens, c'est qu'une telle masse de gaz froid (100 milliards de masses solaires tout de même) est tout à fait inattendue dans ce type de proto-amas de galaxies à 10 milliards d'années-lumière, où à l'inverse, c'est du gaz diffus et chaud qui est attendu d'après les modèles de formation des grandes structures cosmiques actuels... Alors que penser ?

Comme le dit l'auteur principal de l'étude : "Les événements extrêmement rares ont le pouvoir de renverser des théories bien installées"... C'est bel est bien vers un retour au tableau noir des cosmologistes que cette jolie découverte va entraîner les spécialistes.

Source :
Quasar quartet embedded in giant nebula reveals rare massive structure in distant universe
J. Hennawi et al.
Science 15 May 2015 Vol. 348 no. 6236 pp. 779-783 

2 commentaires :

Anonyme a dit…

Bonsoir,

S'agit-il d'une découverte due au hasard ou d'une découverte suite à une recherche bien ciblée sur ce genre de phénomène?
Dans le premier cas, ne serait-il pas légitime de supposer que ce phénomène pourrait être plus fréquent que ce que laisse suggérer son caractère exceptionnel, moyennant des recherches aux bons endroits?
Un peu à l'instar des exoplanètes: on en a découvert une il y a plus de 20 ans et avec des recherches ciblées suivant des méthodes discriminantes, on en est aujourd'hui à 2000 de vérifiées, voire plus ...
Frank

Dr Eric SIMON a dit…

C'est bien une découverte fortuite et effectivement il pourrait exister d'autres cas similaires dans le même type d'environnement. C'était inattendu ...