Le télescope spatial Spitzer a découvert ce qui semble être deux des trous noirs supermassifs les plus anciens et les plus primitifs connus. "Nous avons trouvé des quasars de première génération, nés dans un milieu sans poussière et aux premiers stades de l'évolution", a déclaré Linhua Jiang de l'Université d'Arizona, Tucson, auteur principal d'un article publié cette semaine dans Nature.
Un quasar est une région compacte au centre d'une galaxie massive entourant le trou noir supermassif central.
Comme le montre l'image que nous avons publiée plus tôt aujourd'hui de la mission Planck, notre galaxie - et l'Univers - est jonchée de poussière. Mais les scientifiques pensent que l’univers très récent n’avait pas de poussière - ce qui leur dit que les quasars les plus primitifs devraient également être sans poussière. Mais personne n'avait vu de quasars «propres» - jusqu'à présent.
Spitzer en a identifié deux - la plus petite jamais enregistrée - à environ 13 milliards d'années-lumière de la Terre. Les quasars, appelés J0005-0006 et J0303-0019, ont d'abord été dévoilés à la lumière visible à l'aide des données du Sloan Digital Sky Survey. Cette équipe de découverte, qui comprenait Jiang, était dirigée par Xiaohui Fan, co-auteur du récent article. L'Observatoire de rayons X Chandra de la NASA avait également observé les rayons X de l'un des objets. Les rayons X, les rayons ultraviolets et la lumière optique sortent des quasars lorsque le gaz qui les entoure est avalé.
"Les quasars émettent une énorme quantité de lumière, ce qui les rend détectables littéralement au bord de l'univers observable", a déclaré Fan.
Lorsque Jiang et ses collègues ont commencé à observer J0005-0006 et J0303-0019 avec Spitzer entre 2006 et 2009, leurs cibles ne se démarquaient pas beaucoup du groupe de quasars habituel. Spitzer a mesuré la lumière infrarouge des objets avec 19 autres, tous appartenant à une classe des quasars les plus éloignés connus. Chaque quasar est ancré par un trou noir supermassif pesant plus de 100 millions de soleils.
Sur les 21 quasars, J0005-0006 et J0303-0019 manquaient de signatures caractéristiques de poussière chaude, ont montré les données de Spitzer. La vision infrarouge de Spitzer rend le télescope spatial idéal pour détecter la lueur chaude de la poussière qui a été chauffée en alimentant des trous noirs.
"Nous pensons que ces premiers trous noirs se forment au moment où la poussière s'est formée pour la première fois dans l'univers, moins d'un milliard d'années après le Big Bang", a déclaré Fan. «L'univers primordial ne contenait aucune molécule pouvant coaguler pour former de la poussière. Les éléments nécessaires à ce processus ont été produits et pompés dans l'univers plus tard par les étoiles. »
Les astronomes ont également observé que la quantité de poussière chaude dans un quasar augmente avec la masse de son trou noir. Lorsqu'un trou noir se développe, la poussière a plus de temps pour se matérialiser autour de lui. Les trous noirs aux noyaux de J0005-0006 et J0303-0019 ont les plus petites masses mesurées connues dans le premier univers, ce qui indique qu'ils sont particulièrement jeunes et à un stade où la poussière ne s'est pas encore formée autour d'eux.
Les observations Spitzer ont été faites avant que le télescope ne manque de liquide de refroidissement en mai 2009, entamant sa mission «chaude».
Source: JPL
