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Découverte d'un quasar situé à quelque 13 milliards d'années. Il
s'agit ni plus ni moins du trou noir le plus lointain jamais vu
et ce grâce au .
C'est une équipe internationale menée par Chris Willott de l'Université
d'Ottawa et comprenant, notamment, des chercheurs de l'Institut
d'Astrophysique de Paris et du Laboratoire d'AstrOphysique de Grenoble
qui a détecté ce quasar, mais aussi 3 autres quasars très lointains.
La découverte d'un objet aussi lointain alors que l'Univers avait
moins d'un milliard d'années permet d'obtenir des informations sur
l'importante phase de l'histoire de l'Univers où les galaxies, étoiles
et trous noirs ont commencé à se former très rapidement. Ces quasars
sont en fait des galaxies qui possèdent un trou noir super-massif
en leur centre. La matière entourant le trou noir est attirée et
en tombant au centre s'échauffe et devient extrêmement lumineuse,
d'où la possibilité d'observer des objets aussi lointains.
Quasars distants
Ces quasars, se situant à de très grandes distances, ont été découverts
dans le cadre d'une recherche systématique des quasars les plus
lointains, projet intitulé "Canada-France High-z Quasar Survey"
(CFHQS), qui utilise la caméra MegaCam au foyer MegaPrime du Télescope
Canada-France-Hawaï (CFHT). Les astronomes ont réussi, parmi les
millions d'étoiles et de galaxies observés dans le cadre de ce projet,
à détecter les quatre objets qui s'avèrent être des quasars très
lointains.
Le quasar le plus lointain, jamais observé, a été nommé CFHQS J2329-0301
d'après sa position dans le ciel (il se trouve dans la constellation
des Poissons). L'équipe, conduite par Chris Willott, a utilisé le
télescope de 8 m Gemini-Sud au Chili pour obtenir un spectre de
ce quasar. Il a un décalage spectral de 6,43 (le précédent record
était de 6.42 !) et Chris Willott a pu dire : "dès que j'ai vu
le spectre avec sa prodigieuse raie d'émission, j'ai su que nous
tenions un quasar particulièrement lointain". La lumière de
ce quasar a mis près de 13 milliards d'années pour nous parvenir.
Comme le Big Bang s'est produit il y a 13,7 milliards d'années,
ceci signifie que nous voyons le quasar tel qu'il était moins d'un
milliard d'années après le Big Bang.
L'intérêt de cette découverte réside dans le fait que plus le quasar
est éloigné de la Terre, plus il est près du début de l'Univers.
Durant les premières centaines de millions d'années l'Univers était
obscur parce qu'il n'y avait ni étoiles ni galaxies, et les atomes
étaient alors tous neutres. Puis les premières étoiles et galaxies
ont commencé à briller et leur lumière a causé un processus connu
sous le nom de ré-ionisation de l'Univers, où tous les atomes ont
été ionisés. La quête des informations permettant de caractériser
ce processus et son époque précise est aujourd'hui l'un des objectifs
majeurs de l'astronomie. Comme le quasar est très brillant, sa lumière
peut être utilisée comme source d'arrière-plan pour sonder les propriétés
du gaz qui se situe entre lui et nous à cette époque de ré-ionisation.
On pense que le trou noir au sein de ce quasar a une masse d'environ
500 millions de fois la masse du Soleil. Alain Omont de l'Institut
d'Astrophysique de Paris, membre de l'équipe fait remarquer que,
"outre l'utilisation de la douzaine de quasars de ce type connus
pour étudier la ré-ionisation de l'Univers, ils permettent aussi
de repérer certaines des premières galaxies massives à s'être formées
dans l'Univers". "Nous aimerions savoir dans quels types
de galaxies vivent ces quasars", ajoute-t-il.
L'équipe prépare maintenant d'autres observations du quasar avec
notamment l'obtention d'un spectre infrarouge avec Gemini et l'observation
du gaz interstellaire du quasar à l'Institut de Radioastronomie
Millimétrique.
Avec cette découverte, le télescope de 3,6 m du CFHT conforte sa
position à la pointe de l'imagerie à grand champ de l'Univers lointain.
Elle démontre aussi la puissance de télescopes de taille relativement
modeste comme le CFHT comme machine à découvrir pour alimenter les
télescopes de la classe des 8-10m avec des objets fascinants à observer.
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