Introduction :
L’équipe d’astronomes menée par Xue-Bing Wu , de l’Université de Beiging , en Chine a découvert un quasar de quelques 12 milliards de masses solaires et le groupe de Darach Watson, de l’institut Niels Bohr à Copenhague, au Danemark a découvert un galaxie où la poussière s’accumule. Ils ne pensaient pas que la galaxie pouvaient grandir. Ils ont donc fait des recherches pour savoir d’où cela provient et qu’est ce qu’il allait se passer.
I. Qu’est ce qu’une galaxie ?
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À cause de la vitesse finie de la lumière, lorsqu’on regarde très loin dans l’Univers, on le voit tel qu’il était il y a très longtemps. Les astronomes s’attendent ainsi à ce que les galaxies lointaines soient jeunes et peu évoluées. Et inversement, ils ne s’attendent pas à voir dans l’Univers jeune des galaxies abritant un énorme trou noir supermassif ou de grandes quantités de poussière.
Les quasars sont des galaxies dont le centre est occupé par un trou noir supermassif entouré d’un disque de matière qui, du fait des frottements, brille intensément. La plupart des galaxies spirales abritent un trou noir supermassif. Celui de la Voie lactée, d’une masse de quatre à cinq millions de masses solaires, est inactif, mais dans certaines galaxies, la masse du trou noir peut dépasser dix milliards de masses solaires.
Le problème avec le quasar SDSS J0100+2802, observé par Xue-Bing Wu et ses collègues, est que sa masse est déjà de 12 milliards de masses solaires, alors qu’il se situe à une époque où l’Univers était âgé de 875 millions d’années (environ 6 pour cent de son âge actuel). Or la masse de la plupart des trous noirs centraux des galaxies spirales du même âge est comprise entre 100 et 100 000 masses solaires.
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Comment SDSS J0100+2802 a-t-il pu atteindre une telle masse en moins d’un milliard d’années ?
Source image :http://astronomynow.com/tag/sdss-j01002802/
Sa luminosité est un premier indice :
il s’agit de l’objet le plus lumineux connu à cette distance, probablement parce que son rythme d’accrétion de matière est très élevé. Si cela a toujours été le cas, il aurait pu grossir très rapidement et atteindre rapidement 12 milliards de masses solaires. D’après les chercheurs, en se basant sur le taux d’accrétion maximal théorique, on peut atteindre environ 13 milliards de masses solaires en un si court laps de temps.La formation de SDSS J0100+2802 a donc du nécessiter des conditions exceptionnelles et cet objet devrait être très rare dans l’Univers jeune.
La galaxie A1689-zD1 étudiée par Darach Watson et ses collègues est beaucoup moins brillante que le quasar SDSS J0100+2802 mais un effet de lentille gravitationnelle du à l’amas de galaxies Abell 1689 en amplifie la luminosité d’un facteur 9,3.
III. Qu’est ce que la Voie lactée ?
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Ce qui a frappé les astronomes est l’abondance de poussière que contient la galaxie A1689-zD1. C’est normalement l’apanage de galaxies âgées, telle notre Voie lactée.
Sa composition s’avère aussi très riche en métaux, des éléments produits progressivement par les générations successives d’étoiles. Une explication de ces signes apparents de vieillesse pourrait être un taux de formation inhabituel d’étoiles massives (de plus de 6 masses solaires), dont la durée de vie est courte. Reste à savoir par quels mécanismes.
IV. Que faudra t’il faire plus tard ?
Pour préciser les mécanismes en jeu, il faudra trouver de nouveaux objet comparables dans l’Univers lointain.
Julia et Elsa