Imaginez un réservoir d’eau si grand qu’il contient 140 000 milliards de fois plus d’eau que tous les océans de la Terre réunis. Cette découverte étonnante a été faite par des astronomes qui ont identifié le réservoir d’eau le plus grand et le plus éloigné jamais détecté dans l’univers. Cette gigantesque masse aqueuse entoure un quasar situé à une distance vertigineuse de notre planète bleue.
Matt Bradford, chercheur au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, souligne l’importance de cette découverte : « L’environnement autour de ce quasar est unique, produisant cette masse colossale d’eau. C’est une preuve supplémentaire que l’eau est omniprésente dans l’univers, même dans les temps les plus anciens. » Cette affirmation met en perspective notre compréhension de la répartition de l’eau dans le cosmos et de son rôle dans l’évolution de l’univers.
Le quasar en question, nommé APM 08279+5255, abrite un trou noir supermassif d’une masse équivalente à 20 milliards de soleils. Ce monstre cosmique génère une énergie phénoménale, comparable à celle de mille milliards de soleils. La présence d’une telle quantité d’eau autour de ce quasar soulève de nombreuses questions sur les mécanismes de formation et de distribution de l’eau dans l’univers primitif.
L’eau, témoin clé de l’histoire cosmique
La vapeur d’eau joue un rôle crucial en tant que gaz traceur, révélant des informations précieuses sur la nature des quasars et leur environnement. Dans le cas de l’APM 08279+5255, cette vapeur s’étend sur une région gazeuse de plusieurs centaines d’années-lumière de diamètre. Cette distribution indique que le quasar baigne le gaz environnant avec des rayons X et des rayonnements infrarouges, créant des conditions uniques en termes de température et de densité.
Même si la température du gaz atteint un froid glacial de -63°C, elle reste cinq fois plus élevé et 10 à 100 fois plus dense que dans les environnements galactiques typiques. Ces conditions exceptionnelles offrent aux scientifiques une occasion unique d’étudier les processus physiques à l’œuvre aux premiers âges de l’univers.
L’analyse de la vapeur d’eau et d’autres molécules, telles que le monoxyde de carbone, suggère la présence de suffisamment de gaz pour alimenter le trou noir jusqu’à ce qu’il grossisse six fois sa taille. Cependant, le sort de ce gaz reste incertain :
- Il pourrait se condenser pour former de nouvelles étoiles
- Il pourrait être éjecté du quasar par les puissantes forces en jeu.
- Cela pourrait contribuer à la croissance continue du trou noir central
Une collaboration scientifique internationale
La découverte de ce colossal réservoir d’eau est le fruit d’une collaboration internationale impliquant plusieurs équipes de recherche. Les premières observations ont commencé en 2008 avec l’utilisation du « Z-Spec » à l’observatoire submillimétrique du California Institute of Technology, situé sur le Mauna Kea à Hawaï. Des observations supplémentaires ont été réalisées à l’aide du Combined Array for Research in Millimeter-Wave Astronomy (CARMA) dans les montagnes Inyo, en Californie du Sud.
Une deuxième équipe, dirigée par Dariusz Lis de Caltech, a utilisé l’interféromètre du Plateau de Bure dans les Alpes françaises. En 2010, le groupe de Lis a accidentellement détecté la présence d’eau dans l’APM 8279+5255. L’équipe de Bradford a ensuite fait la lumière sur la quantité massive d’eau en détectant de multiples signatures spectrales.
Cette collaboration internationale souligne l’importance de la coopération scientifique dans la réalisation de découvertes astronomiques majeures. Voici un aperçu des principaux instruments utilisés dans cette étude :
| Instrument | Emplacement | Rôle dans la découverte |
|---|---|---|
| Spécification Z | Mauna Kea, Hawaï | Premières observations |
| CARMA | Montagnes Inyo, Californie | Commentaires supplémentaires |
| Interféromètre du plateau de Bure | Alpes françaises | Détection accidentelle d’eau |
Cette découverte remarquable ouvre de nouvelles perspectives sur la présence et le rôle de l’eau dans l’univers primordial. Il souligne l’importance de poursuivre les observations et les recherches pour percer les mystères de l’eau cosmique et son impact sur l’évolution de l’univers tel que nous le connaissons aujourd’hui.
https://arxiv.org/abs/1106.4301