Monde de la physique : ralenti cosmique

Les quasars – objets célestes lumineux dans l’univers lointain – scintillent d’autant plus lentement qu’ils s’éloignent de nous. Deux chercheurs le montrent à travers une analyse statistique des fluctuations de luminosité de 190 quasars sur deux décennies. Cependant, le ralentissement n’est pas dû aux quasars eux-mêmes, mais à l’expansion de l’univers, selon les scientifiques de la revue “Nature Astronomy”.

Au centre de nombreuses galaxies se trouvent des trous noirs supermassifs – et beaucoup d’entre eux sont des quasars : ils brillent vivement lorsque la matière s’y déverse, libérant ainsi beaucoup d’énergie. Ils sont souvent plusieurs fois plus brillants que la galaxie entière dans laquelle ils se trouvent. Cependant, comme l’afflux de matière est inégal, les quasars brillent constamment avec une luminosité différente : ils scintillent.

Observer des quasars lointains est un aperçu du passé de l’espace. Parce que si vous regardez la lumière d’un objet à des milliards d’années-lumière, vous voyez l’objet tel qu’il était il y a des milliards d’années. Et pas seulement : Parce que la lumière vient si loin dans le passé, l’observation d’objets lointains est soumise à un ralenti cosmique. Parce que l’univers n’a cessé de croître depuis sa formation il y a 13,8 milliards d’années – et cela a également affecté le rayonnement qui traverse l’espace en expansion sur son chemin vers la Terre. L’expansion de l’univers ne fait pas qu’étirer les trains d’ondes du rayonnement – leur couleur passe du bleu au rouge – les distances entre plusieurs éclairs lumineux émis par un objet céleste augmentent également : le scintillement des éclairs arrive donc plus lentement sur terre .

Cet effet est connu depuis longtemps avec les supernovae : les explosions stellaires semblent se dérouler d’autant plus lentement qu’elles s’éloignent de la Terre. Cependant, le phénomène n’a pas encore été démontré dans les quasars. Pour cette raison, certains chercheurs ont déjà émis l’hypothèse que les fluctuations de luminosité des quasars pourraient avoir d’autres causes plus proches de la Terre. Ou c’est une indication d’un problème plus sérieux dans le modèle cosmologique actuel de l’univers.

Mais l’astrophysicien Geraint Lewis de l’Université de Sydney et le mathématicien et expert en statistiques Brendon Brewer de l’Université d’Auckland ont maintenant découvert le scintillement ralenti des quasars. Comme il est particulièrement difficile de prouver l’effet dans les quasars – contrairement à l’éclair explosif d’une supernova, leur scintillement est irrégulier – Lewis et Brewer avaient besoin d’une méthode spéciale : ils ont utilisé des méthodes d’analyse modernes connues sous le nom de statistiques bayésiennes. Bien que ces méthodes soient très complexes sur le plan informatique, elles permettent de tester et de comparer différentes explications des données d’observation.

Leur conclusion : L’explication selon laquelle le scintillement variable des quasars dépend de leur distance est, selon l’analyse, beaucoup plus concluante que d’autres interprétations. Par conséquent, il n’y a pas de conflit avec les modèles de cosmologie actuellement acceptés. À l’avenir, les observations de plus en plus de quasars sur une période de temps toujours plus longue pourraient même offrir l’opportunité de mieux comprendre l’évolution des quasars.