Pas vraiment un trou noir, encore moins un pulsar, un quasar est un phénomène énergétique mystérieux présent dans l’Univers. Difficiles à observer en raison de leur éloignement, ils renferment pourtant les événements les plus forts connus dans l’Univers.
Depuis la Terre, les quelques quasars visibles au télescope ressemblent à de simples étoiles. Pourtant, ce sont les objets les plus lumineux connus dans l’Univers, découverts dès les années 1950. Les scientifiques de l’époque pensaient alors qu’il s’agissait d’étoiles, même si leur spectre était plutôt inhabituel. En 1962, des mesures plus précises permirent de vérifier que ces objets avaient un important décalage vers le rouge, ce qui signifiait qu’ils étaient extraordinairement lointains. Traduction : si nous les voyons ainsi, ils doivent être particulièrement lumineux.
À partir de là, un astrophysicien américano-taiwanais, Hong-Tee Chiu, décida de parler de « quasi-stellar radio source » ce qui fut abrégé en quasar. Un terme particulièrement mal choisi, parce que tous n’émettent pas d’ondes radios si importantes, et en plus ils ne ressemblent absolument pas à des étoiles, loin de là !
Dans les décennies suivantes, certaines théories émirent l’idée que les quasars étaient en réalité une certaine classe de galaxies particulièrement actives, mais dans les années 1980, une autre hypothèse s’est peu à peu imposée jusqu’à faire consensus : les quasars sont plutôt liés aux trous noirs.
Qu’est-ce qu’un quasar ?
En réalité, la seule manière d’avoir une luminosité si importante est de compter sur des phénomènes énergétiques extrêmes. Et qu’y a-t-il de plus fort qu’un trou noir supermassif ? Dans cette définition, le quasar n’est pas vraiment un objet à proprement parler, mais plutôt une région : celle qui entoure le disque d’accrétion d’un trou noir.
Comment se forment les quasars ?
Un quasar se produit lorsqu’un trou noir supermassif, au centre d’une galaxie, accrète du gaz en énorme quantité, bien plus que ce qui se pratique au centre de notre Voie Lactée, malgré son trou noir de plus de 4 millions de masses solaires qui ne produit que de légers flashs lumineux.
Qu’est-ce qui rend un quasar si lumineux ?
Pour le cas des quasars, certainement suite à des fusions de galaxies, le matériel disponible est abondant. Lorsque le gaz est aspiré en direction du trou noir, il accélère à une vitesse proche de celle de la lumière et émet une énergie colossale, ce qui provoque des radiations et une luminosité extraordinaires. Le quasar est à différencier du disque d’accrétion qui lui fournit l’énergie nécessaire.
Des doutes persistent sur leur origine exacte. Mais des recherches récentes ont montré qu’ils seraient bien le fruit de fusions de galaxies, l’occasion rêvée pour avoir une énorme quantité de matière à disposition. Un phénomène bien plus fréquent lorsque l’Univers était plus petit et plus dense, quelques milliards d’années après le Big Bang. C’est pourquoi il est si difficile de trouver des quasars près de nous : ils ne peuvent pas se former dans nos galaxies si éloignées et si « calmes ». Le plus proche connu se trouve à plus de 500 millions d’années-lumière.
Quasar, blazar, pulsar, autres objets célestes : différences et points communs
Leurs noms sont similaires, mais tous ces astres sont très différents. Ainsi, le pulsar est bien une étoile. Ou plutôt, ce qui reste d’une étoile massive après son effondrement en supernova. Ce résidu est appelé étoile à neutron. Et il arrive que ces étoiles à neutron tournent extrêmement vite sur elles-mêmes, il s’agit alors de pulsar.
La confusion avec le blazar est un peu plus délicate. Certains noyaux de galaxies sont très actifs en raison de l’accrétion du trou noir en leur centre. Parfois, cela donne un quasar avec plus ou moins d’émissions radios. Et lorsque ces émissions sont très variables et semblent chaotiques, on les appelle blazar, pour blazing quasi-stellar radiosource, ou quasar « éclatant ».
Quel est le rôle des quasars en astronomie moderne ?
Les quasars sont un peu comme des phares dans l’univers lointain. C’est grâce à eux que l’on peut étudier ces zones autrement inatteignables par leur distance, notamment tout ce qui concerne l’Univers primitif toujours mal connu.
Ainsi, alors que les trous noirs ne dégagent pas de lumière et sont invisibles à nos yeux, il est possible de les détecter et de les étudier grâce à ces phénomènes extrêmement puissants. Ils nous renseignent sur cet Univers très différent de ce que nous connaissons, puisque extrêmement dense, avec des phénomènes physiques invisibles autour de nous.
Quels sont les exemples de quasars célèbres ?
Quelques quasars défient les statistiques, jusqu’à parfois remettre en cause certaines de nos connaissances. C’est le cas de J0529-4351, un quasar identifié en 2024 à l’aide du Very Large Telescope au Chili. Un phénomène record, puisqu’il émet autant d’énergie que 500 billions de Soleil !
Citons aussi CFHQS J2329-0301, le quasar le plus lointain jamais trouvé, à 13 milliards d’années-lumière de nous. Au contraire de la galaxie Markarian 231, la plus proche à posséder un quasar en son centre, à environ 581 millions d’années-lumière.
Enfin, le quasar le plus célèbre est sans doute 3C 273, le plus brillant vu de la Terre et le premier dont le décalage vers le rouge a pu être mesuré, prouvant qu’il était à une distance impressionnante. 3C 48, un autre quasar concurrent, avait été découvert avant, mais confirmé plus tard en tant que quasar, ce qui explique pourquoi le titre de numéro 1 est un peu disputé.
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