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Les Quasars
Les quasars (de l'Anglais Quasi-Stellar) sont parmi les plus anciens phénomènes célestes connus, et pour cause, on les détecte aux confins de l'Univers. Comme chacun le sait, celui qui voit très loin dans l'espace, voit très loin dans le temps. Faisons un « petit » voyage dans l'espace, notre œil rivé sur l'oculaire d'un gros télescope...
Quittons tout d'abord notre Voie Lactée puis sortons de notre amas local, les prochaines galaxies spirales identiques à la nôtre ne se trouvent qu'à 8 millions d'années lumières. Plus loin, nous rencontrons d'autres types de galaxies, elliptiques ou irrégulières. Plus on s'éloigne, et plus ces objets faiblissent en luminosité et rapetissent. Pourtant, en arrivant aux frontières de l'Univers visible, on distingue maintenant des galaxies plus brillantes, 100 fois voire 1000 fois plus brillantes que les plus brillantes de notre superamas !! Ces galaxies ont un point commun, elles abritent en leur cœur un quasar ...
Tout commence durant les années 1940/50, où furent établies les premières cartes radio du ciel. C'est ainsi qu'on a détecté plusieurs radiosources localisées dans l'espace, des sources se détachant très nettement sur l'émission radio générale de l'Univers. La plupart de ces sources s'expliquèrent comme étant situées à l'intérieur de notre galaxie, par exemple sous forme de nuages d'hydrogène ionisés ou de rémanents de supernovae ; mais d'autres radiosources semblaient plus exotiques, leur intensité fluctuant très rapidement...
On pensait alors à des émissions de petite envergure et à une distance proche. Mais en 1949, on se rendit compte que les positions de bon nombre de ces sources coïncidaient avec la position de centaines de galaxies, toujours elliptiques !
Cependant, il arrivait parfois qu'aucune cible ne soit trouvée à l'endroit de l'émission ... Des années plus tard, en 1962, la technologie permit de cibler avec plus de précision, on s'aperçu alors que deux de ces émissions (nommées 3C 48 et 3C 273) provenaient d'un objet semblable à une étoile, que rien ne distinguait d'une étoile à vrai dire. Le paradoxe, c'est que si ces objets avaient effectivement été des radio étoiles, alors elles auraient été invisibles par les télescopes. A moins que ces étoiles aient eu des émissions considérablement élevées par rapport au Soleil par exemple...
Pour en avoir le cœur net, on procéda à une étude minutieuse des raies spectrales de ces émissions, et ces spectres apparurent comme inédits et uniques : ils ne ressemblaient à aucune étoile répertoriée (on ne retrouvait pas la présence d'hydrogène, ni azote, ni oxygène, ni soufre) ! On pris alors conscience, en se rappelant de la loi de Hubble sur l'expansion de l'Univers, que ces raies étaient finalement bien connues, mais qu'elles avaient subi un fort décalage spectral vers le rouge, selon l'effet Doppler-Fizeau ! C'est l'astronome néerlandais Maarten Schmidt (Mont Palomar) qui fit cette découverte.
Pour 3C 273, on calcula alors que sa vitesse de récession (sa fuite) était de l'ordre de 43 600 km/s, ce qui correspondait à une distance 1 milliard ½ d'années lumière !
On calcula ainsi la luminosité de l'astre grâce aux données sur sa distance et son éclat apparent ... Celle-ci était gigantesque, des centaines de fois supérieures à la luminosité d'une galaxie entière !
D'où provient l'énergie fabuleuse des quasars ? On sait que les quasars sont de très petite taille, puisque certains présentent de rapides variations de luminosité (un objet ne peut changer plus rapidement que le temps mis par la lumière pour le parcourir). En effet, la brillance des quasars peut changer d'une journée à l'autre, donc on peut considérer que leur taille n'excède par un jour lumière, c'est-à-dire environ 26 milliards de km. Un tel objet n'est donc pas supérieur à la taille de notre système solaire.
Connaissant approximativement la taille d'un quasar, et en prenant en compte la fantastique énergie déployée par celui-ci, on en conclue que le corps doit dépasser plusieurs millions de masses solaires ! La théorie la mieux acceptée par les physiciens est qu'il s'agit finalement de la manifestation d'un trou noir.
Un trou noir, objet théorique prévu par la relativité générale, est un objet si dense que la vitesse nécessaire pour s'en libérer est supérieure à celle de la lumière ! C'est-à-dire que même les photons piégés par un trou noir sont condamnés à y rester, voilà pourquoi on l'appelle « trou noir».
Tags : quasars, galaxies, objet, luminosite, emissions
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