Les astronomes viennent de découvrir une galaxie avec un trou noir supermassif en son cœur, et elle est située à plus de 12,8 milliards d'années-lumière de la Terre, à un milliard d'années à peine du Big Bang. Connu sous le nom de quasar, cet objet est le plus brillant du genre jamais vu dans l'univers lointain. La découverte donne aux scientifiques un meilleur aperçu des premières années de l'univers et les aide à comprendre comment les trous noirs supermassifs se forment et évoluent.
Le nouveau quasar, surnommé UHS J043947.08 + 163415.7, a été découvert en tirant parti de la lentille gravitationnelle, un phénomène dans lequel la lumière d'un objet éloigné est agrandie par la gravité d'un objet plus proche. La galaxie intermédiaire ou cristalline dans ce cas fait apparaître le quasar 50 fois plus lumineux qu'il ne le ferait autrement.
"La raison pour laquelle celle-ci a été découverte était - un peu chanceuse en fait - parce que le quasar est si brillant et que la galaxie de lentille est très faible par rapport à toutes les autres galaxies de lentille que nous connaissons", auteur principal et astronome Xiaohui Fan, de l'Université d'Arizona , a déclaré Live Science. "Cet objet se trouvait dans la base de données depuis quelques années maintenant, mais personne n'avait regardé cette partie du ciel à la recherche de quasars, parce que nous ne le faisons généralement pas."
Le quasar a été trouvé dans la constellation du Taureau, qui est proche du plan de la galaxie de la Voie lactée. Les astronomes évitent généralement de chercher des quasars dans cette région, car l'abondance d'étoiles et de poussière y étouffe la faible lumière des quasars.
Le quasar a été imaginé pour la première fois en plusieurs couleurs par deux levés tout-ciel, le levé UKIRT Hemisphere Survey et Pan-STARRS1. Les astronomes utilisent généralement des algorithmes informatiques qui comparent les couleurs pour identifier les objets à fort décalage vers le rouge, ceux dont la lumière signifiant de ces objets s'est déplacée vers les longueurs d'onde plus rouges du spectre en raison de notre éloignement de nous. Si la galaxie cristalline de ce système n'était que d'une demi-grandeur plus lumineuse, les chercheurs auraient peut-être complètement raté le quasar. Fan a déclaré que ce type de critères rigoureux de sélection des couleurs a probablement fait oublier d'autres quasars.
"À de si grandes distances, sont également extrêmement rares", a déclaré Laura Pentericci, une astronome qui étudie les galaxies lointaines à l'INAF Rome Astronomical Observatory mais qui ne faisait pas partie de la nouvelle étude. Par exemple, malgré la recherche de plus d'une décennie, les astronomes n'ont trouvé que deux quasars situés à plus de 13 milliards d'années-lumière de distance, a déclaré Pentericci à Live Science. Heureusement, le quasar et la galaxie nouvellement étudiés étaient juste assez brillants pour être signalés comme des objets potentiels d'univers lointain. Les astronomes ont ensuite analysé les données montrant les longueurs d'onde individuelles émises par le quasar. En analysant ces longueurs d'onde spécifiques de la lumière, en particulier celle émise par le magnésium, les astronomes ont pu confirmer la distance du quasar.
Les études des premiers quasars donnent aux scientifiques un aperçu de la jeunesse de notre univers. Les quasars sont alimentés par des trous noirs, afin qu'ils puissent nous dire quand et comment les premiers trous noirs se sont formés. La lumière intense des Quasars agit également comme une balise qui brille à travers l'espace intergalactique. Lorsque la lumière d'un quasar se déplace vers la Terre, cette lumière traverse le gaz intergalactique, qui absorbe des longueurs d'onde spécifiques de la lumière en fonction de la température et de la composition du gaz. Les astronomes peuvent ensuite décoder la lumière des quasars pour en savoir plus sur le matériau situé entre les galaxies qui est beaucoup trop faible pour être vu directement.
Les chercheurs de la nouvelle étude travaillent déjà pour en savoir plus sur ce nouveau quasar. Ils prévoient également de réanalyser les données plus anciennes pour voir s'ils ont raté d'autres quasars.
