Découverte de 83 trous noirs géants à la lisière de l’Univers
Une équipe d’astronomes a découvert 83 quasars alimentés par des trous noirs supermassifs (SMBH) aux confins de l’univers (soit au début/ commencement de ce dernier, le temps que leur lumière nous atteigne). Cela augmente considérablement le nombre de trous noirs connus à cette époque et révèle, pour la première fois, à quel point les SMBH étaient courantes au début de l’histoire de l’univers.
Image d’entête : représentation artistique d’un quasar. Un trou noir supermassif se trouve au centre, et l’énergie gravitationnelle de la matière qui s’y accumule est libérée sous forme de lumière. (Yoshiki Matsuoka)
Les trous noirs supermassifs se trouvent au centre des galaxies et ont des masses des millions, voire des milliards de fois supérieures à celles du Soleil. Bien qu’ils soient répandus dans l’univers moderne, on ne sait pas quand ils se sont formés et combien existaient dans l’univers primitif.
Nous ne pouvons pas observer directement les trous noirs, mais lorsqu’une grande quantité de matière tombe dans un SMBH, elle libère de l’énergie sous la forme d’une lumière vive que l’on peut voir de partout dans l’univers. Ce phénomène est connu sous le nom de quasar.
L’équipe de recherche dirigée par Yoshiki Matsuoka (Université d’Ehime/ Japon) a utilisé le télescope Subaru pour chercher des quasars dans l’univers. Le plus lointain découvert par l’équipe est à 13,05 milliards d’années-lumière de distance, ce qui le place au deuxième rang des SMBH les plus éloignées jamais découverts.
En raison de la vitesse définie de la lumière, celle émise par ces objets situés à 13 milliards d’années-lumière de distance a dû voyager pendant 13 milliards d’années pour nous atteindre. Ainsi, la lumière fournit une image de ce à quoi ressemblaient les choses lorsqu’elle a été émise il y a 13 milliards d’années, lorsque l’univers n’avait que 5 % de son âge actuel.
L’enquête a révélé 83 quasars très éloignés, jusqu’alors inconnus, ainsi que les 17 quasars déjà connus dans la région étudiée. Les études antérieures n’ont été sensibles qu’aux quasars les plus lumineux, et donc aux trous noirs les plus massifs.
Les nouvelles découvertes sondent la population des SMBH avec des masses caractéristiques des plus communes observées dans l’univers actuel, et permettent ainsi de mettre en lumière leur origine. L’enquête a révélé que l’espacement moyen entre les trous noirs supermassifs est d’un milliard d’années-lumière.
Selon Matsuoka :
Les quasars que nous avons découverts seront un sujet intéressant pour d’autres observations de suivi dans les installations actuelles et futures. Nous en apprendrons aussi sur la formation et l’évolution précoce des SMBH, en comparant la densité numérique mesurée et la distribution de la luminosité avec les prédictions des modèles théoriques.
Cinq études sur le sujet ont été publiées dans The Astrophysical Journal :
… et présentées sur le site de l’université de Princeton : Astronomers discover 83 supermassive black holes in the early universe.