Euclid débusque 31 quasars nés avant les 700 premiers millions d’années de l’Univers

Selon Sky & Telescope, le télescope spatial Euclid a détecté 31 quasars datant de moins de 700 millions d’années après le Big Bang, des objets qui étaient jusqu’ici passés inaperçus. Un quasar est le noyau extrêmement lumineux d’une galaxie, alimenté par un trou noir supermassif en train d’accréter de la matière ; leur découverte à une époque aussi reculée de l’histoire cosmique confirme que des trous noirs géants existaient déjà très tôt, ce qui continue d’interroger les modèles de formation de ces objets.

Un instrument taillé pour la traque des objets lointains

Lancé en juillet 2023 par l’Agence spatiale européenne, Euclid a pour mission première de cartographier la répartition de la matière noire et de l’énergie noire en observant des milliards de galaxies sur une grande partie du ciel. Sa caméra grand champ, associée à une résolution fine, lui permet aussi de repérer des sources ponctuelles très éloignées, comme les quasars, qui se distinguent des étoiles par leur profil lumineux particulier une fois combinées les données visibles et infrarouges de l’observatoire.

C’est cette capacité à balayer de vastes portions du ciel avec une grande netteté qui a permis, selon Sky & Telescope, d’identifier ces 31 quasars qui avaient échappé aux relevés précédents. Les quasars les plus lointains sont difficiles à détecter car leur lumière, émise il y a plus de treize milliards d’années, nous parvient extrêmement affaiblie et décalée vers le rouge par l’expansion de l’Univers, ce qui la rend proche, en termes de signature, d’autres types d’objets plus proches et plus faibles.

Des trous noirs supermassifs à peine après l’aube cosmique

L’intérêt scientifique de cette moisson tient à la période qu’elle sonde : moins de 700 millions d’années après le Big Bang, soit une fraction précoce des quelque 13,8 milliards d’années d’histoire de l’Univers. À cette époque, les premières galaxies se forment à peine et la réionisation de l’Univers, période durant laquelle le gaz intergalactique redevient transparent à la lumière, est encore en cours. Que des trous noirs aient déjà atteint des masses suffisantes pour alimenter un quasar visible à une distance aussi extrême pose la question de savoir comment ils ont pu grossir aussi vite après la formation des premières structures.

Les astronomes disposent de plusieurs scénarios pour expliquer une croissance aussi rapide, allant de graines de trous noirs déjà massives issues de l’effondrement direct de nuages de gaz primordial, à des phases d’accrétion extrêmement efficaces peu après la formation des premières étoiles. La confirmation, via Euclid, d’un nombre significatif de ces objets à des époques aussi précoces fournit un échantillon supplémentaire pour tester ces hypothèses, plutôt que de s’appuyer sur une poignée de cas isolés déjà connus grâce à d’autres instruments.

Une contribution qui s’ajoute aux autres grands observatoires

Cette détection s’inscrit dans un effort plus large de la communauté astronomique pour cartographier les confins de l’Univers observable, auquel participent également le télescope spatial James Webb et de grands relevés au sol. Selon Sky & Telescope, les 31 quasars identifiés par Euclid constituent un lot inédit qui vient enrichir le catalogue des objets connus dans cette fenêtre temporelle très reculée. Des observations de suivi, avec d’autres instruments capables d’analyser plus finement la lumière de ces objets, seraient nécessaires pour préciser les masses de leurs trous noirs centraux et affiner la chronologie de leur formation.

Sources : skyandtelescope.org