Le télescope spatial Euclid de l'Europe a repéré les quasars les plus anciens jamais observés, brillant à une époque où l'univers n'avait que 700 millions d'années. Cela représente environ 5 % de son âge actuel. Cette découverte repousse les limites connues de l'existence précoce de ces noyaux galactiques brillants.
Un télescope conçu pour l'énergie noire trouve une lumière ancienne
Euclid a été lancé en juillet 2023 depuis Cap Canaveral, en Floride, à bord d'une fusée SpaceX Falcon 9. L'Agence spatiale européenne l'a construit principalement pour cartographier la géométrie de l'univers sombre et étudier l'énergie noire et la matière noire. Mais pendant sa phase de calibration précoce, en testant ses instruments, Euclid a capturé des images de deux quasars extrêmement lointains. L'un d'eux, désigné QSO J0843+0449, a un décalage vers le rouge de 7,04. L'autre, QSO J1554+1937, a un décalage vers le rouge de 7,07. Le décalage vers le rouge mesure combien l'univers a étiré la lumière d'un objet. Des nombres plus élevés signifient une plus grande distance et une époque plus ancienne. Ce sont les quasars avec le plus grand décalage vers le rouge jamais confirmés par un télescope.
Comment les scientifiques ont confirmé ce qu'Euclid a vu
Une équipe dirigée par des chercheurs de l'Université d'Helsinki en Finlande a analysé les données. Ils ont utilisé des observations de suivi du Very Large Telescope au Chili et de l'observatoire Keck à Hawaï pour vérifier les objets. Les quasars sont des trous noirs supermassifs au centre des galaxies qui attirent du gaz et de la poussière, les chauffant à des températures extrêmes et libérant d'énormes quantités d'énergie. La lumière de ces deux quasars a voyagé pendant plus de 13 milliards d'années pour atteindre les détecteurs d'Euclid. Les trouver si tôt dans l'histoire de l'univers aide les astronomes à comprendre comment les trous noirs ont pu devenir si grands si rapidement après le Big Bang.
Pourquoi cela compte pour comprendre le cosmos primitif
Pour les astronomes en Europe et dans le monde, ces quasars ne sont pas seulement anciens. Ce sont des balises. Ils montrent que des trous noirs supermassifs se formaient et se nourrissaient déjà moins d'un milliard d'années après le début de l'univers. La découverte prouve aussi qu'Euclid, bien que conçu pour une mission différente, peut trouver des objets rares et lointains pendant son relevé. Le télescope devrait cartographier des milliards de galaxies sur six ans. S'il peut repérer des quasars aussi lointains pendant les tests, son relevé complet pourrait en révéler beaucoup plus. Les résultats ont été publiés dans la revue Astronomy and Astrophysics.
La mission principale d'Euclid reste de cartographier la structure à grande échelle du cosmos et de mesurer l'influence de l'énergie noire. Mais ce résultat précoce montre qu'un télescope construit pour un but peut aussi découvrir des pièces inattendues de l'histoire la plus ancienne de l'univers. Les quasars rappellent que la lumière la plus lointaine contient souvent les histoires les plus anciennes.
