Parfois, des galaxies se rencontrent. Alors, les trous noirs supermassifs qu’elles abritent peuvent fusionner. Les astronomes l’ont observé à plusieurs reprises. Jamais, toutefois, jusqu’ici, dans l'Univers alors qu’il n’avait que le quart de son âge actuel. Jusqu’ici parce que c’est bel et bien ce dont ils viennent d’être les témoins.
[EN VIDÉO] Collisions de galaxies vues par Hubble Gros plans sur six galaxies en collision photographiées par Hubble. Cela s'est passé à des...
Les quasarsquasars sont réputés être les objets les plus lumineux de l'UniversUnivers. Un seul d'entre eux peut briller autant que 100 milliards d'étoilesétoiles. Trahissant ainsi la présence d'un trou noir supermassif. Parce que ces derniers émettent d'intenses rayonnements lorsqu'ils dévorent des gazgaz et des poussières chauffés à haute température. Et c'est aujourd'hui un quasar hors du commun que nous présentent les astronomes. Son petit nom : J0749+2255.
Ce qu'il a d'inhabituel, c'est qu'il ne correspond en réalité pas à un, mais bien à deux trous noirs supermassifstrous noirs supermassifs actifs au même moment. C'est rare parce que les astronomesastronomes estiment que, sur 100 trous noirs, seulement 1 est actif à un moment donné. Plus rare encore, le fait que les astronomes aient pu distinguer les deux objets. Parce qu'ils ne sont séparés que de quelque 10 000 années-lumièreannées-lumière. C'est tellement proche pour des trous noirs qu'une collision entre les deux semble à ce stade, inévitable. Et, cerisecerise sur le gâteau, les chercheurs précisent que J0749+2255 est né de la fusion de deux galaxies alors que notre Univers n'avait pas plus de 3 milliards d'années. Toutes les observations de tels quasars doubles à cette période de notre histoire avaient jusqu'alors porté sur des galaxiesgalaxies encore clairement distinctes, aux premiers stades de leur fusionfusion.
Ce sont des images de la mission GaiaGaia qui ont d'abord attiré l'attention sur cet étrange double quasar. Parce que les deux objets brillaient de manière un peu différente. Puis, les chercheurs ont validé l'observation à l'aide de plusieurs autres instruments. Le télescope spatial Hubbletélescope spatial Hubble, en premier lieu. Et, au sol, l'instrument proche infrarougeinfrarouge de l'observatoire W.M. KeckKeck (Hawaï) ou encore le télescope de Gemini North (Hawaï) et le radiotélescoperadiotélescope Very Large Array (VLA, États-Unis). Enfin, l'observatoire aux rayons Xrayons X Chandra.
Ce que les quasars binaires ont à nous apprendre
Il n'en aura pas fallu moins que tous ces instruments balayant le spectrespectre des rayons X jusqu'aux ondes radioradio pour s'assurer que l'objet correspondait bien à un double quasar. Et pas à deux images d'un même quasar formées par effet de lentille gravitationnellelentille gravitationnelle.
Les chercheurs rappellent aussi qu'à l'heure où nous en parlons, J0749+2255 n'existe plus. Au cours des 10 milliards d'années qui se sont écoulées avant que sa lumière ne parvienne à nous, les deux quasars qui le formaient ont dû fusionner pour former un trou noir supermassif énorme au centre d'une galaxie elliptiquegalaxie elliptique géante. Peut-être un peu comme cela a pu arriver du côté de M87, la plus grande galaxie elliptique à proximité de notre Voie lactéeVoie lactée. Les astronomes y ont en effet identifié un trou noir supermassif pesant pas moins de 6,5 milliards de fois la massemasse de notre SoleilSoleil.
« Ces travaux montrent que des quasars binairesbinaires existaient déjà dans les débuts de notre Univers. Ils nous offrent en prime une méthode robuste qui permet de distinguer ceux d'entre eux qui sont séparés d'une distance inférieure à celle d'une galaxie », explique Xin Liu, chercheur à l'université de l'Illinois (États-Unis), dans un communiqué de l’observatoire W.M. Keck. De quoi, pour les astronomes, espérer en apprendre bientôt plus sur la manière dont s'organisait ...
[Courte citation de 8% de l'article original]