Il s’appelle J0529-4351 l’objet astronomique le plus brillant découvert dans tout l’univers : il émet une luminosité égale à celle de 500 000 milliards d’étoiles comme notre Soleil. C’est un quasarsc’est-à-dire le noyau actif d’une galaxie lointaine alimenté par un trou noir supermassif central de masse 17 milliards de fois celui du Soleil, qui « avale » de grandes quantités de matière. Dévorant chaque jour une masse supérieure à celle du Soleil, en plus d’être l’objet le plus brillant connu, J0529-4351 est également le trou noir ayant le taux de croissance le plus élevé connu. L’objet a été observé pour la première fois en 1980, mais il était si brillant qu’on le prenait toujours pour une étoile. Sa nature a été découverte par une équipe d’astronomes de l’Université nationale australienne, et la confirmation est venue grâce aux données de Très grand télescope au Chili.
Ce que nous savons du quasar le plus brillant de l’univers
Le quasar est situé au centre d’une galaxie si éloignée de nous que sa lumière a parcouru la beauté de 12 milliards d’années avant de nous parvenir. Cela représente 87 % de l’âge de l’univers ! Cependant, il ne s’agit pas du plus ancien trou noir connu, vieux de plus de 13 milliards d’années.
Le trou noir qui alimente le quasar est une bête dotée d’une masse de 17 milliards de fois celui du Soleil, il rentre donc pleinement dans la catégorie des trous noirs supermassifs. Malgré sa taille énorme, il ne s’agit cependant pas du plus grand trou noir connu, qui atteint 66 milliards de masses solaires.
Comme dans tout quasar, la luminosité ne vient pas du trou noir lui-même (rien ne sort d’un trou noir) mais de la matière tombant dans le trou noir lui-même. Cet ensemble de gaz et de poussière s’organise en effet pour former un disque autour du trou noir, appelé disque d’accrétion. Attiré par la gravité du trou noir, le matériau tourne autour de lui à grande vitesse ; les collisions continues à l’intérieur du disque élèvent suffisamment la température du matériau pour l’amener à l’état plasma et lui faire émettre de la lumière.
Le disque d’accrétion de J0529-4351 est grand 7 années lumièresoit 66 000 milliards de km : de quoi couvrir environ 15 000 fois la distance entre le Soleil et Neptune, la dernière planète connue du système solaire. Selon les astronomes, il pourrait très bien s’agir du le plus grand disque d’accrétion connu dans l’univers.
La luminosité d’un quasar dépend fortement de la rapidité avec laquelle la matière du disque d’accrétion pénètre dans le trou noir. Et c’est précisément là que le trou noir supermassif de J0529-4351 est spécial : en fait, aucun objet dans l’univers entier n’est connu pour croître en masse aussi rapidement. Considérons que ce trou noir « avale » une masse plus grande que celle du Soleil en une journée. En faisant les calculs, il s’avère que chaque seconde, la masse d’environ 4 planètes comme la Terre entre dans le trou noir! Si vous voulez la valeur en tonnes, c’est plus que 23 000 milliards de tonnes qui entrent dans le trou noir chaque seconde.
Parce qu’il n’a été découvert que maintenant
« C’est surprenant qu’il soit resté inconnu jusqu’à aujourd’hui, alors que nous connaissons déjà un million de quasars moins remarquables », dit-il. Christophe Onken, astronome à l’Université nationale australienne. En fait, l’objet avait déjà été observé : son image figurait déjà dans une enquête datant de 1980. Le fait est que sa luminosité est telle que pendant tout ce temps personne n’a pensé qu’il pouvait s’agir d’un quasar.
Généralement, pour identifier les quasars, de grandes quantités de données collectées par divers télescopes sont analysées à l’aide d’algorithmes. apprentissage automatique spécialement formés pour distinguer les quasars. Cependant, comme aucun quasar découvert jusqu’à présent n’avait une luminosité similaire, les algorithmes – basés sur des données historiques – n’ont jamais identifié J0529-4351 comme un quasar. Pendant plus de quatre décennies, tout le monde l’avait pris pour une star pas trop lointaine. L’indice selon lequel il pourrait s’agir d’un trou noir supermassif est apparu l’année dernière grâce aux observations effectuées avec le télescope de l’Université nationale australienne. Pour confirmer l’hypothèse, un autre grand télescope a été utilisé, le Très grand télescope dans le désert chilien d’Atacama.
Cette découverte est importante car elle peut nous aider à comprendre comment les galaxies se sont formées et ont évolué au cours des premières étapes de la vie du cosmos.