MacroCosmos juillet-août 2023

41 JUILLET-AOÛT 2023 une paire de quasars brillants si proches l’un de l’autre, à seulement 10000 années-lumière l’un de l’au- tre, que leurs galaxies hôtes d’ori- gine sont probablement en bonne voie de devenir une seule galaxie el- liptique géante. Chercher des paires de trous noirs supermassifs si proches les uns des autres durant cette pre- mière époque, c’est comme essayer de trouver la proverbiale aiguille dans une botte de foin. Le défi est que la plupart des paires de trous noirs sont trop proches pour distin- guer les composants. Pour détecter cope spatial Hubble, qui ont révélé deux points de lumière étroitement proches l’un de l’autre dans l’univers lointain. Pour vérifier la véritable na- ture de ce système, l’équipe a fouillé la vaste base de données de l’obser- vatoire Gaia de l’ESA et a découvert que ce système présentait un “scin- tillement” apparent, qui pourrait être le résultat de changements spo- radiques dans l’activité d’alimenta- tion d’un trou noir. L’équipe a ensuite utilisé le Gemini Multi-Ob- ject Spectrograph (GMOS) et le Ge- mini Near-Infrared Spectrograph (GNIRS) sur Gemini North, obtenant des mesures de distance indépen- dantes des deux objets, confirmant qu’ils sont tous les deux des quasars, plutôt qu’un alignement aléatoire d’un quasar unique avec une étoile au premier plan. D’autres études avec le W.M. Keck Observatory, le Karl G. Jansky Very Large Array de la NSF et l’observatoire à rayons X Chandra de la NASA ont aidé à confirmer ces observations. « Le processus de confirmation n’a pas été facile et nous avions besoin d’un réseau de télescopes couvrant le spectre des rayons X aux ondes radio pour finalement confirmer que ce système est bien une paire de quasars plutôt que, par exemple, deux images d’un quasar avec len- tille gravitationnelle » , a déclaré le co-auteur Yue Shen, astronome à l’Université de l’Illinois. « Nous ne voyons pas beaucoup de quasars doubles dans cette première période et c’est pourquoi la découverte est si passionnante. Connaître la popula- tion génitrice des trous noirs nous renseignera éventuellement sur l’émergence de trous noirs super- massifs dans l’univers primitif et sur la fréquence de ces fusions » , a ajouté Yu-Ching Chen, étudiant de troisième cycle, de l’Université de l’Il- linois, à Urbana-Champaign, auteur principal de cette étude, publiée dans la revue Nature . ! I llustration de la paire serrée de quasars découverts par des astronomes à l’aide d’une multitude de télescopes terres- tres et spatiaux, parmi lesquels Gemini North à Hawaï. Ils sont la marque d’une paire de ga- laxies fusionnant dans un uni- vers vieux de trois milliards d’années. Cette découverte éclaire l’évolution des galaxies dans le “midi cosmique”, une période de l’histoire de l’univers où les galaxies ont connu de fu- rieuses explosions de formation d’étoiles. [International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/ AURA/M. Zamani, J. da Silva] définitivement un tel système, les deux trous noirs supermassifs doi- vent activement croître et briller comme des quasars simultanément, des conditions extrêmement rares. Statistiquement, pour 100 trous noirs supermassifs, un seul devrait être en croissance active à un mo- ment donné. Les astronomes savent, cependant, que l’univers lointain de- vrait être rempli de paires de trous noirs supermassifs incorporés dans des galaxies en fusion. Les premiers indices d’un tel système ont été trouvés dans les données du téles-