Le JWST découvre la plus ancienne paire de quasars alimentés par des trous noirs

Des astronomes utilisant le télescope spatial James Webb ont découvert la plus ancienne paire de quasars alimentés par des trous noirs supermassifs jamais observée, désignée J1602+4228AB et surnommée Nāpōwawāʻenakaulua. La paire est observée telle qu'elle était 900 millions d'années après le Big Bang, durant une période connue sous le nom d'Aube cosmique.

Détails de la découverte

Les deux quasars sont séparés par 18 100 années-lumière, soit environ un cinquième du diamètre de la Voie lactée. Leurs trous noirs ont des masses de 1,5 milliard et 400 millions de fois celle du Soleil. Cela fait de Nāpōwawāʻenakaulua la paire de quasars la plus compacte découverte lors de l'Aube cosmique.

« Il n'existe pas d'explication théorique définitive sur la manière dont un seul de ces quasars géants existe si tôt dans l'âge de notre univers, et encore moins deux », a déclaré Silvia Onorato, chef de l'équipe de recherche du NOIRLab, dans un communiqué.

« Nous avons observé Nāpōwawāʻenakaulua à une époque où l'univers n'avait que le treizième de son âge actuel et, de manière stupéfiante, ses trous noirs supermassifs sont tout aussi massifs que ceux que nous observons aujourd'hui. »

Comment cela a été découvert

La découverte provient des données de l'enquête Aether du JWST, qui réalise un recensement des objets de l'univers primitif. Grâce à l'instrument NIRSpec du JWST, l'enquête a mis au jour 200 quasars, soit un peu moins de la moitié de tous les quasars de l'univers primitif actuellement connus. En parcourant les données de l'enquête Aether, l'équipe a découvert que le quasar J1602+4228A avait un compagnon désormais désigné J1602+4228B.

Une confirmation définitive a nécessité des observations avec le spectrographe infrarouge GNIRS du télescope Gemini North au sol, situé sur le Maunakea à Hawaï. Des ciels exceptionnellement transparents et des conditions d'observation idéales pendant deux nuits ont rendu les observations fructueuses. Des données supplémentaires provenant du spectrographe optique GMOS ont permis à l'équipe de préciser les caractéristiques du système.

Pourquoi cela importe

Les modèles actuels suggèrent que les trous noirs devraient avoir besoin d'au moins 1 milliard d'années pour absorber et fusionner suffisamment de matière pour atteindre des masses des millions ou des milliards de fois celle du Soleil. Depuis le début de ses opérations en 2022, le JWST découvre régulièrement des trous noirs supermassifs alimentant des quasars aussi tôt que 400 millions d'années après le Big Bang. La découverte de Nāpōwawāʻenakaulua, décrite comme la troisième paire de quasars observée lors de l'Aube cosmique, remet en question les modèles actuels de croissance des trous noirs.

« Nāpōwawāʻenakaulua est un environnement vraiment unique », a déclaré Onorato. « C'est un laboratoire pour les astronomes afin d'étudier comment les toutes premières galaxies massives et leurs trous noirs centraux se sont assemblés grâce à des interactions galactiques directes durant ces époques reculées. »

Les résultats de l'équipe ont été publiés le mardi 10 novembre dans The Astrophysical Journal Letters.

Sources (en anglais)

• space.com: Astronomers stunned after James Webb Space Telescope discovers the earliest pair of black hole-powered quasars | Space
• universemagazine.com: The most distant pair of quasars in the early Universe has been discovered

Traduction réalisée par IA de l’article original en anglais, vérifiée automatiquement pour dire la même chose que l’original. Les sources ont été vérifiées en anglais.