Le télescope spatial Euclid a découvert 31 quasars datant des premiers temps de l’Univers. Deux d’entre eux établissent un nouveau record, car leur lumière a été émise lorsque le cosmos n’avait que 670 millions d’années, soit environ 5 % de son âge actuel.
Un quasar correspond à une phase très lumineuse de l’évolution d’une galaxie. Au centre de celle-ci, une quantité considérable de matière tombe vers un trou noir supermassif. En accélérant et en s’échauffant, le gaz libère une énergie telle que le noyau peut surpasser la luminosité de toute sa galaxie.
Le point central de cette interprétation artistique est un disque rouge-orangé flamboyant composé d'une matière en spirale. La matière tourbillonne vers un centre blanc-jaune éclatant, d'où émerge vers la gauche un fin jet de matière en forme de faisceau, dirigé vers le centre supérieur du cadre.
Crédit ESA sous licence CC BY-SA 3.0
Les deux objets les plus anciens portent les désignations EUCL J172902.75+641018.1 et EUCL J125308.55+705432.3. Leur lumière a voyagé pendant plus de 13 milliards d’années avant d’atteindre les instruments des astronomes.
Les observations d’Euclid ajoutent également douze quasars remontant aux 770 premiers millions d’années de l’histoire cosmique.
Les chercheurs ont identifié ces quasars grâce à leur décalage vers le rouge. L’expansion de l’Univers étire la lumière au cours de son trajet. Plus un objet est éloigné, plus ce décalage est important, ce qui permet d’estimer l’époque à laquelle sa lumière a été émise.
Jusqu’ici, les astronomes observaient surtout des quasars très lumineux, plus faciles à repérer. Cette sélection ne représentait probablement qu’une petite partie de la population réelle. La vaste couverture du télescope Euclid permet désormais de rechercher des objets plus faibles sur une zone beaucoup plus étendue du ciel.
Cette nouvelle population fournit des informations sur la croissance rapide des premiers trous noirs supermassifs. Leur existence si tôt après le Big Bang reste difficile à expliquer, car les modèles doivent produire une masse considérable en quelques centaines de millions d’années.
Les quasars observés appartiennent à l’époque de réionisation. Durant cette période, la lumière des premières étoiles et des galaxies a progressivement transformé le gaz intergalactique. Les données d’Euclid devraient aider à relier cette transition à la formation des premières structures cosmiques.