📰 Les trous noirs supermassifs: une clé pour comprendre l'Univers

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Ce sont des objets célestes si massifs qu'ils dépassent un million de fois la masse du Soleil sont au cœur de chaque galaxie, y compris la nôtre: les trous noirs supermassifs. Une nouvelle étude vient de lever un coin du voile concernant leur origine et leur rôle dans l'évolution de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.).

Un trou noir supermassif (le petit point noir au centre) absorbe la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...) environnante, formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de...) une spirale (En mathématiques, une spirale est une courbe qui commence en un point central puis s'en...). Une partie de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) engendrée par la matière tourbillonnant est convertie en rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de...). Les trous noirs supermassifs avec de tels contours lumineux sont appelés "quasars".
Crédit: Yoshiki Matsuoka, Ehime University

Les trous noirs supermassifs sont étroitement liés à la formation des galaxies. Leur masse est presque toujours un millième de celle de la galaxie hôte, suggérant une coévolution (En biologie, le terme, introduit en 1964, de coévolution désigne les transformations qui...). Comprendre l'origine des trous noirs supermassifs est donc essentiel pour élucider également les processus de formation des galaxies.

L'étude s'est concentrée sur l'Univers primitif, moins d'un milliard d'années après le Big Bang (Le Big Bang est l’époque dense et chaude qu’a connu l’univers il y a...). Les chercheurs ont utilisé le télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant...) Subaru à Hawaï pour observer une classe spéciale de trous noirs supermassifs appelée "quasars", émettant depuis le voisinage (La notion de voisinage correspond à une approche axiomatique équivalente à celle de la...) de leur horizon (Conceptuellement, l’horizon est la limite de ce que l'on peut observer, du fait de sa propre...) des évènements de puissants jets lumineux.

L'équipe a observé une zone céleste équivalente à 5 000 fois la pleine lune et a découvert 162 quasars dans l'Univers primitif. Parmi eux, 22 vivaient dans une période où l'Univers avait moins de 800 millions d'années, la période la plus ancienne jamais identifiée pour des quasars.

L'étude a également examiné la "fonction de luminosité", une mesure qui décrit la densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la...) spatiale des quasars en fonction de l'énergie rayonnée. Les résultats montrent que les quasars se sont formés très rapidement dans l'Univers primitif.

En parallèle, l'Univers a connu une phase de "réionisation cosmique". Les quasars ont été considérés comme une source d'énergie possible pour cette réionisation. Cependant, l'étude révèle que leur contribution était minime, suggérant que d'autres sources d'énergie ont été nécessaires.