L’immensité de l’Univers ne cesse d’étonner les observateurs terrestres par la variété des objets mystérieux, et l’une des incroyables découvertes de la cosmologie du siècle dernier a été celle des quasars.
Table des matières
Informations générales
Lentille gravitationnelle du quasar HE 1104-1805
Ces objets étincelants émettent la plus grande quantité d’énergie détectée dans l’Univers. Situés à une distance colossale de la Terre, ils présentent une luminosité supérieure à celle de corps cosmiques 1000 fois plus proches. Selon la définition moderne, un quasar est un noyau actif de galaxie où se déroulent des processus qui libèrent une énorme masse d’énergie. Le terme lui-même signifie «source radio de type stellaire». C’est grâce au rayonnement électromagnétique et au décalage vers le rouge important que les objets découverts ont été identifiés comme de nouveaux objets aux frontières de l’univers.
Image infrarouge d’un quasar en tandem avec une galaxie naissante avec une explosion de formation d’étoiles.
Les quasars émettent 100 fois plus d’énergie que l’ensemble des luminaires de notre galaxie. La plupart des quasars se trouvent à 10 milliards d’années-lumière de nous, et la lumière qui a atteint la Terre a été émise avant le processus de formation. Au départ, on supposait que tous les pseudo-étoiles étaient de puissantes sources d’émission radio, mais en 2004, on s’est rendu compte que très peu d’entre elles — environ 10 %, les autres — étaient considérées comme silencieuses sur le plan radioélectrique.
Histoire de la découverte
3C 273 est un quasar situé dans la constellation de la Vierge. Il est considéré comme le premier objet astronomique identifié comme un quasar.
Le premier quasar a été observé par les astronomes américains A. Sandidge et T. Matthews, qui observaient des étoiles à l’Observatoire de Californie. En 1963, M. Schmidt, utilisant un télescope réflecteur qui recueille le rayonnement électromagnétique en un point, a détecté une déviation du spectre de l’objet observé dans le rouge, déterminant que sa source s’éloignait de notre système. Des études ultérieures ont montré que le corps céleste, enregistré sous le nom de 3C 273, se trouve à 3 milliards d’années solaires et s’éloigne à la vitesse phénoménale de 240 000 km/s. Les scientifiques moscovites Sharov et Efremov ont étudié les premières photographies disponibles de l’objet et ont constaté qu’il changeait régulièrement de luminosité. Le changement irrégulier de luminosité suggère la petite taille de la source.
Structure et théorie de l’origine
Les quasars et le processus d’origine de leur puissant rayonnement ne sont pas encore complètement élucidés. Plusieurs versions sont envisagées pour expliquer ce qu’ils sont essentiellement.
Documents sur le sujet
La plupart des astrophysiciens ont tendance à penser qu’il s’agit d’un trou noir de taille gigantesque, qui absorbe la matière environnante. Sous l’effet de la gravité, les particules prennent une vitesse énorme, se heurtent et entrent en collision, leur température augmente et une lueur visible apparaît. L’attraction irrésistible de l’énergie du trou noir fait spiraler la matière vers le centre et la transforme en disque d’accrétion, une structure qui se produit lorsque des particules en orbite tombent sur un corps cosmique massif. L’induction magnétique du trou noir envoie une partie de la matière vers les pôles, où des jets — des faisceaux étroits qui émettent des ondes radio — sont créés. Sur les bords du disque d’accrétion, la température baisse et les longueurs d’onde augmentent jusqu’au spectre infrarouge.
Une autre hypothèse considère les quasars comme de jeunes galaxies en cours de formation. Il existe une variante combinant les deux versions, selon laquelle le trou noir absorbe la matière naissante de la galaxie. Le nombre de quasars trouvés en 2005 était de 195 000, mais ce processus est continu, de nouveaux objets sont constamment découverts.
Des propriétés inhabituelles
Une image du télescope spatial Hubble montre le quasar le plus éloigné (entouré en blanc), qui est apparu moins de 1 milliard d’années après le Big Bang.
L’activité d’un quasar varie dans tous les domaines : ondes infrarouges et ultraviolettes, lumière visible, rayons X, ondes radio. L’ampleur de son énergie est un million de fois supérieure à celle de n’importe quelle étoile découverte. Les variations de la luminosité de l’objet se produisent à différents intervalles de temps — d’une année à une semaine. De telles fluctuations sont caractéristiques des corps cosmiques, dont la taille se situe dans les limites d’une année-lumière.
Faits intéressants
Le quasar QSO-160 913 + 653 228 situé dans cet amas de galaxies, pris par le télescope Hubble, est éloigné de nous d’une distance de 9 milliards d’années solaires !
La lettre z (redshift) est utilisée pour indiquer le degré de «rougissement» de la lumière des quasars. Au début des années 1980, on a découvert que plusieurs objets célestes exceptionnellement éloignés avaient une valeur z de 4,0. Leur signal radio a commencé avant l’origine de notre galaxie. Récemment, un quasar avec un décalage z = 6,42 a été repéré, c’est-à-dire que sa distance est supérieure à 13 milliards d’années-lumière. L’énergie émise par un petit pseudo-étoile pourrait alimenter la Terre en électricité pendant plusieurs milliards d’années. Ce sont des voisins dangereux, et leur lumière vive que nous observons est le reflet de la matière du trou noir manquant de la jeune galaxie. Heureusement, il ne s’agit pas d’une menace pour notre planète, car de tels phénomènes n’ont pas été observés dans les galaxies proches. L’observation des objets les plus anciens qui sont devenus des pairs de l’univers a montré que celui-ci ne se contente pas d’augmenter, mais qu’il se désagrège à une vitesse phénoménale.
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Date de publication: 12-26-2023
Mettre à jour la date: 12-26-2023