Euclide ne regarde pas seulement le ciel. C’est creuser dans le temps.
Le télescope de l’Agence spatiale européenne a découvert 31 quasars jusqu’alors inconnus. Ce ne sont pas de légères taches. Ce sont les noyaux rugissants de trous noirs supermassifs dévorant la matière au tout début de l’Univers. Certains brillent de la luminosité d’un billion de soleils. Tous remontent à l’époque où le cosmos avait moins de 5 % de son âge actuel.
Cela change la façon dont nous voyons l’Univers primitif.
Pendant des décennies, les astronomes ont chassé ces objets. Ils cherchaient des réponses. Plus précisément, comment les trous noirs sont-ils devenus si massifs si rapidement ? La recherche a été ardue car ces objets sont rares. S’évanouir. Facilement confondu avec des étoiles plus proches. Jusqu’à maintenant.
À la recherche des géants faibles
Avant Euclide, les sondages ne permettaient de trouver que les quasars anciens les plus brillants. Le plus rare des rares. Cela laissait aux astronomes un échantillon minuscule. Une image biaisée. Ils savaient que les géants existaient mais la population derrière eux leur manquait.
Euclide a changé la donne. Lancé en 2023, il scanne de larges pans du ciel en infrarouge. Il capte la lumière que les télescopes précédents manquaient. Cela permet un recensement. Un vrai.
«Euclide change véritablement la donne», déclare Daming Yang de l’Université de Leiden. Il a dirigé le document de découverte.
Yang souligne qu’Euclide capte une lumière plus faible sur de vastes zones. Cela nous permet de poser de meilleures questions. Non seulement existaient-ils ? Mais à quel point étaient-ils courants ?
Les nouvelles données incluent 31 quasars. L’échantillon remonte à 13,5 milliards d’années. Nous voyons la lumière qui a quitté ces objets lorsque l’Univers était bébé.
“En les trouvant et en les étudiant, nous comprenons mieux comment d’énormes systèmes se sont formés si rapidement. L’un des plus grands mystères de l’astrophysique.”
Battre des records de distance
Parmi ces 31 objets, 12 ont un redshift de 7 ou plus.
Redshift mesure à quel point l’expansion de l’Univers a étiré la lumière. Un redshift plus élevé signifie une lumière plus ancienne. Un redshift de 7 place l’objet dans les 770 premiers millions d’années du temps cosmique.
Les deux plus âgés ont établi de nouveaux records.
EUCL J1729002.75+064101.8 et EUCL J125808.55+070543.2.
Leurs redshifts sont de 7,79 et 7,69. Ils sont à 13,1 et 13,3 milliards d’années-lumière. Ils brillaient déjà lorsque l’Univers n’avait que 670 millions d’années. C’est plus tôt que tous les quasars connus auparavant.
Antonio La Marca, chercheur à l’ESA au sein de l’équipe Euclid, parle d’un saut massif.
Il a fallu plus de dix ans aux astronomes pour trouver les dix premiers quasars présentant un redshift élevé. Euclide a dépassé ce total en une seule année.
“L’équipe d’Euclide a réalisé pour la première fois un véritable recensement”, explique La Marca.
C’est une étape fondamentale. Nous passons de la détection des exceptions à la compréhension de la règle.
Dans le moteur du premier univers
Pourquoi ces quasars sont-ils importants ? Ils illuminent l’aube cosmique.
Silvia Belladitta et ses collègues ont examiné de près le deuxième quasar le plus ancien. Les données sont révélatrices. Le trou noir se trouve à l’intérieur d’une galaxie remplie de gaz et de poussière. Les étoiles s’y forment à un rythme effréné.
Cet environnement suggère un lien.
Le trou noir supermassif avait besoin d’une énorme réserve de nourriture pour alimenter sa lueur quasar. La galaxie hôte était occupée à transformer ce même gaz en étoiles. Ils ont grandi ensemble. Co-évolué.
Ces objets sont apparus à l’époque de la réionisation.
Avant cette période, l’Univers a traversé « l’âge des ténèbres ». L’hydrogène gazeux était froid et neutre. La lumière énergétique des premières étoiles, galaxies et quasars a dépouillé les atomes des électrons. The gas became ionized. Le cosmos est devenu transparent. Structured.
Ces anciens quasars faisaient partie de cette transition. Ils ont aidé à dissiper le brouillard.
“Les quasars anciens sont des machines à voyager dans le temps”, explique Valeria Pettorino, scientifique du projet ESA.
Ils nous permettent d’explorer comment sont nées les premières galaxies. They are rare. Mais ils sont également essentiels.
What Comes Next
Les capacités d’Euclide sont distinctes. Vision infrarouge spatiale. Imagerie nette. Profondeur. Couverture étendue. Il détecte efficacement les objets distants.
Mais le télescope ne représente que la moitié de l’histoire.
Le traitement des données a nécessité des milliers de scientifiques et d’ingénieurs du Consortium Euclid. Ils ont passé au crible d’énormes ensembles de données. Ils ont trouvé ces quasars rares. Désormais, les télescopes au sol peuvent les étudier davantage.
Les 31 quasars proviennent du Euclid Wide Survey. Ce relevé couvrira à terme plus d’un tiers du ciel.
À mesure qu’Euclide cartographie des milliards de galaxies, le nombre d’anciens quasars va probablement augmenter. Les données permettront également de faire la lumière sur la matière noire. Sur l’histoire cosmique. Sur la structure à grande échelle de l’Univers.
Nous commençons tout juste à voir les limites de ce qui existe. La lumière de ces milliards d’objets solaires a parcouru 13 milliards d’années pour nous parvenir. Et maintenant, il nous raconte comment tout a commencé.
