Quasar
Les quasars ou sources radio quasi-stellaires sont les noyaux galactiques actifs (AGN) les plus énergétiques et les plus éloignés.
Ils sont assez petits par rapport à l'énergie qu'ils produisent. Les quasars ne sont pas beaucoup plus grands que le système solaire. Le mécanisme des changements de luminosité implique probablement un faisceau relativiste de jets dirigés presque directement vers nous. Le quasar à plus fort redshift connu (en juin 2011 [mise à jour]) a un redshift de 7,085, ce qui signifie qu'il se trouve à environ 29 milliards d'années-lumière de la Terre. Cette estimation est faite en utilisant le concept de distance de déplacement.
Les scientifiques s'accordent maintenant à dire qu'un quasar est une région compacte au centre d'une galaxie massive entourant un trou noir central supermassif. Sa taille est de 10 à 10 000 fois le rayon de Schwarzschild du trou noir. L'énergie émise par un quasar est une énergie gravitationnelle, créée à partir de la masse tombant sur le disque d'accrétion autour du trou noir.
Les quasars sont extrêmement lumineux. Ils ont d'abord été identifiés comme étant des sources de rayonnement électromagnétique à fort décalage vers le rouge, y compris les ondes radio et la lumière visible. La lumière (et les autres énergies) semblaient être similaires aux étoiles, plutôt qu'à de grandes sources comme les galaxies. D'autre part, leurs spectres avaient des raies d'émission très larges, différentes de celles des étoiles, d'où leur caractère "quasi-stellaire". Leur luminosité peut être 100 fois supérieure à celle de la Voie lactée.
Les disques d'accrétion des trous noirs centraux supermassifs peuvent convertir environ 10 % de la masse d'un objet en énergie. Ce mécanisme explique pourquoi les quasars étaient plus courants dans l'univers primitif, car cette production d'énergie s'arrête lorsque le trou noir supermassif consomme tout le gaz et la poussière qui se trouvent à proximité.
Cela signifie que la plupart des galaxies, y compris notre propre Voie lactée, ont pu passer par un stade actif en tant que quasar ou une autre classe de galaxie active. Elles sont maintenant en sommeil parce qu'elles manquent de matière pour alimenter leurs trous noirs centraux afin de générer des radiations.
Représentation artistique de l'ULAS J1120+0641, un quasar très lointain alimenté par un trou noir dont la masse est deux milliards de fois celle du Soleil. Crédit : ESO/M. Kornmesser
L'image radiographique de Chandra est celle du quasar PKS 1127-145, une source très lumineuse de rayons X et de lumière visible à environ 10 milliards d'années-lumière de la Terre. Un énorme jet de rayons X s'étend sur au moins un million d'années-lumière à partir du quasar. L'image est de 60 arcsec sur un côté. RA 11h 30m 7.10s Dec -14° 49' 27" dans le cratère. Date d'observation : 28 mai 2000. Instrument : ACIS.
Quasar HE 1104-1805 à lentille gravitationnelle.
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce qu'un quasar ?
R : Un quasar, ou source radio quasi-stellaire, est un noyau actif de galaxie (AGN) qui est le type d'AGN le plus énergétique et le plus éloigné. Ils sont assez petits par rapport à l'énergie qu'ils dégagent et ne sont pas beaucoup plus grands que le système solaire.
Q : À quelle distance peut-on trouver des quasars ?
R : Le quasar ayant le plus grand décalage vers le rouge connu en juin 2011 se trouvait à environ 29 milliards d'années-lumière de la Terre.
Q : Quel est le mécanisme à l'origine de leurs changements de luminosité ?
R : Le mécanisme des changements de luminosité implique probablement le rayonnement relativiste de jets pointés presque directement vers nous.
Q : Que pense-t-on qu'il y ait au centre d'un quasar ?
R : Les scientifiques s'accordent aujourd'hui à dire qu'un quasar est une région compacte au centre d'une galaxie massive entourant un trou noir supermassif central. Sa taille est de 10 à 10 000 fois le rayon de Schwarzschild de ce trou noir.
Q : D'où vient son énergie ?
R : L'énergie émise par un quasar provient de l'énergie gravitationnelle créée par la masse tombant sur un disque d'accrétion autour du trou noir.
Q : Quelle est leur luminosité par rapport aux autres galaxies ?
R : Les quasars sont extrêmement lumineux et leur luminosité peut être 100 fois supérieure à celle de notre galaxie, la Voie lactée.
Q : Pourquoi étaient-ils plus fréquents au début de l'univers ?
R : Les quasars étaient plus fréquents dans l'univers primitif parce que cette production d'énergie s'arrête lorsque le trou noir supermassif consomme tout le gaz et la poussière qui se trouvent à proximité, ce qui signifie que la plupart des galaxies ont pu passer par une phase active en tant que galaxie active ou d'une autre classe de galaxie active avant de devenir dormantes en raison du manque de matière pour alimenter leur trou noir central pour la production de rayonnement.
