La plus grande carte jamais réalisée des trous noirs supermassifs actifs dans l'univers a été publiée

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Une infographie expliquant la création d'une nouvelle carte d'environ 1,3 million de quasars de l'univers observable. Crédit : ESA/GAIA/DPAC ; Lucy Reading-Ekanda/Fondation Simmons ; K. Storey-Fisher et coll. 2024

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Une infographie expliquant la création d'une nouvelle carte d'environ 1,3 million de quasars de l'univers observable. Crédit : ESA/GAIA/DPAC ; Lucy Reading-Ekanda/Fondation Simmons ; K. Storey-Fisher et coll. 2024

Les astronomes ont cartographié la plus grande taille de l'univers jamais vue avec une nouvelle carte des trous noirs supermassifs actifs qui vivent au centre des galaxies. Ironiquement, les trous noirs dévoreurs de gaz, appelés quasars, font partie des objets les plus brillants de l'univers.

La nouvelle carte enregistre la position dans l'espace et dans le temps d'environ 1,3 million de quasars, dont le plus éloigné brillait lorsque l'univers n'avait que 1,5 milliard d'années. (À titre de comparaison, l’univers a maintenant 13,7 milliards d’années.)

« Ce catalogue de quasars est différent de tous les catalogues précédents dans le sens où il nous donne une carte 3D du plus grand volume de l'univers jamais observé », explique David Hogg, co-auteur de la carte et chercheur principal au Center for Computational Sciences du Flatiron Institute. . Astrophysicien à New York et professeur de physique et de science des données à l'Université de New York. « Ce n'est pas le catalogue avec le plus grand nombre de quasars, ni le catalogue avec les meilleures mesures de quasars, mais c'est le catalogue avec le plus grand volume total de l'univers jamais cartographié. »

Hough et ses collègues montrent la carte Dans un article publié dans Journal d'astrophysique. L'auteur principal de cet article, Kate Storey-Fisher, est chercheuse postdoctorale au Centre international de physique de Donostia en Espagne.

Les scientifiques ont construit la nouvelle carte en utilisant les données du télescope spatial Gaia de l'Agence spatiale européenne. Bien que l'objectif principal de Gaia soit de cartographier les étoiles de notre galaxie, il détecte également par inadvertance des objets situés en dehors de la Voie lactée, tels que des quasars et d'autres galaxies, tout en scrutant le ciel.

« Nous avons pu effectuer des mesures de la façon dont la matière était regroupée dans l'univers primitif qui étaient aussi précises que certaines de ces mesures provenant de grands projets d'enquête internationaux – ce qui est assez remarquable étant donné que nous avons obtenu nos données en bonus de la Voie Lactée. – et le projet Gaia Center », explique Story-Fisher.

Ce diagramme cartographique montre l'emplacement des quasars de notre point de vue, le centre de la sphère. Les régions sans quasars sont des endroits où notre vision est obscurcie par le disque de notre galaxie. Les quasars avec des redshifts plus importants sont plus éloignés de nous. Crédit : ESA/GAIA/DPAC ; Lucy Reading-Ekanda/Fondation Simmons ; K. Storey-Fisher et coll. 2024

Les quasars sont alimentés par des trous noirs supermassifs situés au centre des galaxies et peuvent être des centaines de fois plus lumineux que la galaxie entière. Lorsque la gravité du trou noir fait tourner le gaz proche, le processus génère un disque extrêmement brillant et parfois des jets de lumière que les télescopes peuvent repérer.

Les galaxies habitées par des quasars sont entourées d’immenses halos de matière invisible appelée matière noire. En étudiant les quasars, les astronomes peuvent en apprendre davantage sur la matière noire, notamment sur son degré de regroupement.

Les astronomes peuvent également utiliser l’emplacement de quasars distants et de galaxies hôtes pour mieux comprendre comment l’univers se développe au fil du temps. Par exemple, les scientifiques ont déjà comparé la nouvelle carte des quasars avec la lumière la plus ancienne de notre univers, le fond diffus cosmologique. Lorsque cette lumière nous parvient, elle est courbée par le réseau entrelacé de matière noire, le même réseau dessiné par les quasars. En comparant les deux, les scientifiques peuvent mesurer à quel point le matériau s’agglutine.

« C'est très excitant de voir ce catalogue stimuler de nombreuses nouvelles sciences », déclare Story-Fisher. « Les chercheurs du monde entier utilisent la carte des quasars pour tout mesurer, depuis les fluctuations de densité primordiales qui ont semé la toile cosmique jusqu'à la répartition des vides cosmiques et le mouvement de notre système solaire à travers l'univers. »

L'équipe a utilisé les données de Gaia Data Release 3, Qui contient 6,6 millions de candidats quasarsLes données proviennent du Wide Field Infrared Survey Explorer de la NASA et du Sloan Digital Sky Survey. En combinant les ensembles de données, l’équipe a supprimé les contaminants tels que les étoiles et les galaxies de l’ensemble de données Gaia original et a déterminé plus précisément les distances par rapport aux quasars.

L’équipe a également créé une carte montrant où la poussière, les étoiles et d’autres perturbations devraient obscurcir notre vision de certains quasars, ce qui est crucial pour l’interprétation de la carte des quasars.

« Ce catalogue de quasars est un excellent exemple de la productivité des projets astronomiques », déclare Hogue. « Gaia a été conçu pour mesurer les étoiles de notre galaxie, mais il a également trouvé des millions de quasars en même temps, nous donnant une carte de l'univers entier. »

Plus d'information:
Kate Storey-Fisher et al., KAIA, Gaia-Onwys Quasar Catalog : un échantillon spectroscopique de quasar dans tout le ciel Journal d'astrophysique (2024). est ce que je: 10.3847/1538-4357/ad1328. iopscience.iop.org/article/10. …847/1538-4357/ad1328

Offert par la Fondation Simons

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