Les quasars, ces objets célestes ultra-lumineux alimentés par des trous noirs supermassifs, fascinent les astronomes depuis leur découverte. Parmi les quasars les plus proches et les plus étudiés se trouve 3C 273, situé à environ 2,4 milliards d’années-lumière de la Terre. Grâce au télescope spatial Hubble, les scientifiques ont récemment observé cet objet avec une précision sans précédent et révélé des détails fascinants sur les structures qui l’entourent.
Qu’est-ce qu’un quasar ?
UN quasar est le cœur ultra-lumineux d’une galaxie active alimentée par un trou noir supermassif. Ces objets sont si brillants qu’ils peuvent éclipser la lumière combinée de toutes les étoiles de la galaxie. Ils se forment lorsque des trous noirs supermassifs attirent une énorme quantité de matière (gaz, poussière, voire étoiles entières) qui s’accumule dans un disque d’accrétion autour du trou noir. En raison de l’immense gravité de l’objet, ce matériau est chauffé à des températures extrêmes et émet une lumière très intense.
Notez que tous les trous noirs supermassifs ne sont pas capables de générer un quasar. Il existe des millions de trous noirs supermassifs dans l’Univers, mais la majorité ne sont pas alimentés par une grande quantité de matière. Par exemple, le trou noir au centre de notre propre galaxie, la Voie lactée, appelé Sagittaire A*, est relativement silencieux. Bien qu’il soit supermassif, il n’émet pas une lumière aussi intense, car il est entouré de peu de matière à dévorer. En fait, si nous pouvions observer Sagittaire A* de près, cela serait comparable à un trou noir affamé qui n’émet qu’une petite quantité d’énergie.
Cette différence entre les trous noirs supermassifs explique pourquoi certains trous noirs donnent naissance à des quasars brillants et d’autres non. Lorsque le disque d’accrétion autour du trou noir est suffisamment grand et rempli de gaz et de poussière, la matière peut être introduite à un rythme très rapide, créant ainsi un quasar.
Le quasar 3C 273 est l’un des « plus proches » de la Terre. À distance d’environ 2,4 milliards d’années-lumièreil est incroyablement lumineux et donc étudié par les astronomes pour mieux comprendre les processus qui se produisent autour des trous noirs supermassifs.
Observations récentes de Hubble : une nouvelle perspective
Le télescope spatial Hubble, qui orbite au-dessus de l’atmosphère terrestre, a récemment observé 3C 273 grâce à une technologie améliorée. L’un des instruments utilisés pour cette observation est le spectrographe d’imagerieun dispositif qui permet de capturer des images détaillées tout en bloquant la lumière intense émise par le noyau du quasar. Ce processus est comparable à une éclipse solaire où la lumière du Soleil est partiellement obscurcie par la Lune, permettant ainsi d’observer la couronne solaire. Grâce à ce spectrographe, Hubble a pu analyser des régions autour du quasar auparavant inaccessibles en raison de l’éblouissement.
Les astronomes ont découvert plusieurs structures étranges autour du trou noir supermassif qui alimente 3C 273. Parmi ces structures, on retrouve des taches de différentes tailles ainsi qu’une forme de L filamentaire. Ces objets sont situés à moins de 16 000 années-lumière du trou noir et certains d’entre eux pourraient être de petites galaxies tombant vers le trou noir, apportant du gaz et de la poussière qui alimentent le quasar.
Le rôle de la matière autour du trou noir
Comme dit précédemment, les trous noirs supermassifs comme celui de 3C 273 sont entourés d’un disque d’accrétion composé de gaz et de poussières. La gravité intense du trou noir provoque un échauffement de ce matériau, le faisant émettre de la lumière, mais ce n’est pas tout. La matière qui ne tombe pas directement dans le trou noir est éjectée sous forme de jets astrophysiques pouvant s’étendre sur des centaines de milliers d’années-lumière. Ces jets, alimentés par les puissants champs magnétiques du trou noir, accélèrent les particules jusqu’à une vitesse proche de celle de la lumière.
3C 273 est un exemple spectaculaire de ce phénomène. En observant ce quasar, Hubble a pu capturer des images du jet s’étendant à travers 300 000 années-lumière au-delà de la galaxie dans laquelle il se trouve.
Les observations récentes de Hubble offrent une vue plus détaillée de la structure complexe de 3C 273, mais l’astronomie ne s’arrête pas là. Le télescope spatial James Webbcapable d’observer l’Univers dans l’infrarouge, permettra aux astronomes de mieux comprendre les phénomènes qui se produisent autour des quasars. Webb pourrait fournir des informations cruciales sur les jets et les disques d’accrétion des trous noirs supermassifs et offrir ainsi un aperçu encore plus approfondi de ces régions inaccessibles du cosmos.