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Première observation de l'intérieur des quasars

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Pour la première fois, les astronomes ont observé l'intérieur de quasars, les objets les plus brillants de l'Univers, y détectant la présence de trous noirs. L'étude confirme ce que les scientifiques pensaient, à savoir que les quasars sont constitués de trous noirs super massifs qui se sont formés il y a des milliards d'années et des disques surchauffés de matière qui y tombent en spirale.

Le quasar Q2237 0305
Sur cette image en fausses couleurs, obtenue en lumière visible mais amplifiée par une lentille gravitationnelle, on voit quatre points rouges correspondant au Quasar RXJ1131-1231. Au centre, il s'agit de la galaxie responsable de l'effet de lentille gravitationnelle. Crédits : Ohio State University

Xinyu Dai et Christopher Kochanek, professeurs d'astronomie et leurs collègues de l'Université d'Etat de l'Ohio (Etats-Unis), ont étudié la lumière émanant des quasars. Les trous noirs ne peuvent être directement observés parce qu'ils sont tellement massifs que même la lumière ne peut échapper à leur gravité. Le matériau qui tombe dans le trou noir cependant rayonne intensément. Dans le cas des quasars, le matériau brille à travers une large variété d'ondes électromagnétiques, incluant la lumière visible, les ondes radio et les rayons X.

Sur cette seconde image, mais cette fois ci en rayons X, on voit toujours quatre images du Quasar. Notez la variation d'intensité du rayonnement au cours du temps que la mosaïque d'images représente. Crédits : Ohio State University

Les quasars, ou objets quasi-stellaires, sont si distants que les télescopes les plus avancés ne les perçoivent que comme de minuscules points de lumière. Les structures internes des deux quasars objets de l'étude, RXJ1131-1231 et Q2237+0305, ne sont devenues visibles que lorsqu'une galaxie s'est trouvée en position d'alignement entre ceux-ci et la Terre, amplifiant leur lumière. Ce phénomène de grossissement est connu sous le nom de lentille gravitationnelle. Les scientifiques ont alors été en mesure d'observer la dimension du disque d'accrétion présent autour du trou noir, à l'intérieur de chaque quasar. Dans chacun, le disque entourait une plus petite zone émettant un rayonnement X, comme si le disque de matière était en train d'être chauffé à mesure qu'il tombait dans le trou noir, au centre.

Les astronomes ont étudié la variabilité aussi bien du rayonnement X que de la lumière visible provenant des quasars et comparé ces mesures pour calculer la dimension du disque d'accrétion dans chaque cas.

Les recherches ont été présentées mardi 3 octobre à l'occasion d'une rencontre de la Société Américaine d'Astronomie, à San Francisco.

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