Le plus brillant depuis 9 milliards d’années

Les scientifiques ont observé les émissions de rayons X du quasar le plus brillant jamais enregistré au cours des 9 derniers milliards d’années d’histoire cosmique. Ce quasar, connu sous le nom de SMSS J114447.77-430859.3 ou J1144 en abrégé, fournit de nouvelles informations sur le fonctionnement interne des quasars et leur interaction avec le cosmos environnant. Leurs conclusions sont rapportées dans le Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.

Située dans une galaxie à environ 9,6 milliards d’années-lumière de la Terre, quelque part entre les constellations du Centaure et de l’Hydre, J1144 possède une immense luminosité, brillant d’une luminosité 100 000 milliards de fois supérieure à celle du Soleil. La proximité de ce quasar avec la Terre, par rapport à d’autres objets tout aussi lumineux, a permis aux astronomes d’avoir un aperçu de la

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L’étude a été dirigée par le Dr Elias Kammoun, chercheur postdoctoral à l’Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), et Zsofi Igo, titulaire d’un doctorat. candidat à l’Institut Max Planck de physique extraterrestre (MPE).

Les quasars sont parmi les objets les plus brillants et les plus éloignés de l’univers connu, alimentés par la chute de gaz dans un trou noir supermassif. Ils peuvent être décrits comme des noyaux galactiques actifs (AGN) de très haute luminosité qui émettent de grandes quantités de rayonnement électromagnétique observables dans les longueurs d’onde radio, infrarouge, visible, ultraviolette et des rayons X. J1144 a été initialement observé dans les longueurs d’onde visibles en 2022 par le SkyMapper Southern Survey (SMSS).

Pour cette étude, les chercheurs ont combiné les observations de plusieurs observatoires spatiaux : l’instrument eROSITA à bord de l’observatoire Spectrum-Roentgen-Gamma (SRG), l’observatoire ESA XMM-Newton,

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribut=””>NASA[{“attribute=””>NASARéseau de télescopes spectroscopiques nucléaires (

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute=””>NuSTAR[{“attribute=””>NuSTAR), et l’observatoire Neil Gehrels Swift de la NASA.

L’équipe a utilisé les données des quatre observatoires pour mesurer la température des rayons X émis par le quasar. Ils ont trouvé que cette température était d’environ 350 millions de Kelvin, soit plus de 60 000 fois la température à la surface du Soleil. L’équipe a également découvert que la masse du trou noir au centre du quasar est d’environ 10 milliards de fois la masse du Soleil, et la vitesse à laquelle il croît est de l’ordre de 100 masses solaires par an.

La lumière en rayons X de cette source variait sur une échelle de temps de quelques jours, ce qui n’est généralement pas observé dans les quasars avec des trous noirs aussi grands que celui résidant dans J1144. L’échelle de temps typique de variabilité pour un trou noir de cette taille serait de l’ordre de mois ou même d’années. Les observations ont également montré que si une partie du gaz est avalée par le trou noir, une partie du gaz est éjectée sous la forme de vents extrêmement puissants, injectant de grandes quantités d’énergie dans la galaxie hôte.

Le Dr Kammoun, auteur principal de l’article, déclare : « Nous avons été très surpris qu’aucun observatoire à rayons X n’ait jamais observé cette source malgré son extrême puissance.

Il ajoute : « Des quasars similaires se trouvent généralement à des distances beaucoup plus grandes, ils apparaissent donc beaucoup plus faibles, et nous les voyons tels qu’ils étaient lorsque l’Univers n’avait que 2 à 3 milliards d’années. J1144 est une source très rare car elle est si lumineuse et beaucoup plus proche de la Terre (bien que toujours à une distance énorme !), Nous donnant un aperçu unique de ce à quoi ressemblent des quasars aussi puissants. »

“Une nouvelle campagne de surveillance de cette source débutera en juin de cette année, ce qui pourrait révéler d’autres surprises de cette source unique.”

Référence : « The first X-ray look at SMSS J114447.77-430859.3: the most bright quasar in the last 9 Gyr » par ES Kammoun, Z Igo, JM Miller, AC Fabian, MT Reynolds, A Merloni, D Barret, E. A. , et al Nardini, Petrucci PO, Piconcelli E, Barnier S, Buchner J, Dwelly T, Grotova I, Krumpe M, Liu T, Nandra K, Rau A, Salvato M, Urrutia T et Wolf J, 3 avril 2023, Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.
DOI : 10.1093/mnras/stad952