Généralement situés au centre des galaxies, les quasars sont les objets les plus brillants de l’univers. Ils se nourrissent de la matière qui tombe et libèrent de fantastiques torrents de radiations.

Peu de temps après son lancement plus tard cette année, une équipe de scientifiques entraînera le télescope spatial James Webb de la NASA sur six des quasars les plus lointains et les plus lumineux. Le télescope utilisera des quasars et leurs galaxies hôtes pour percer les secrets de l’univers primitif.

En plus d’étudier les propriétés de ces quasars, les scientifiques détermineront l’interconnexion entre les galaxies et les quasars au cours des premières étapes de l’évolution des galaxies au tout début de l’univers.

Santiago Arribas, professeur-chercheur au département d’astrophysique du Centre d’astrobiologie de Madrid, en Espagne, a déclaré : « Tous ces quasars que nous étudions existaient très tôt lorsque l’univers avait moins de 800 millions d’années, soit moins de 6 % de son âge actuel. Ces observations nous permettent donc d’étudier l’évolution des galaxies et la formation et l’évolution des trous noirs supermassifs à ces temps très anciens. »

L’expansion de l’espace a étiré la lumière des quasars. C’est ce qu’on appelle le redshift cosmologique. Plus la lumière doit voyager loin, plus elle est décalée vers le rouge. Avec sa suite d’instruments à réglage infrarouge, Webb est particulièrement bien adapté à l’étude de ce type de lumière.

En plus d’être éloignés, les quasars que les scientifiques détermineront ont les masses de trous noirs les plus élevées et ont les masses de trous noirs les plus élevées.

Chris Willott, chercheur au Centre de recherche Herzberg en astronomie et en astrophysique du Conseil national de recherches du Canada (CNRC) à Victoria, en Colombie-Britannique, a déclaré : «Nous sommes intéressés par l’observation des quasars les plus lumineux en raison de la très grande quantité d’énergie qu’ils génèrent dans leur cœur, ce qui devrait entraîner le plus grand impact sur la galaxie hôte par des mécanismes tels que la sortie et le chauffage des quasars. Nous voulons observer ces quasars au moment où ils ont le plus d’impact sur leurs galaxies hôtes.

En utilisant des quasars comme sources lumineuses de fond, Webb étudiera le gaz entre nous et le quasar. Grâce à une technique appelée spectroscopie d’imagerie, ils rechercheront des raies d’absorption dans le gaz intermédiaire.

En déterminant si le gaz est neutre ou ionisé, les scientifiques apprendront à quel point l’univers est neutre et quelle part de ce processus de réionisation s’est produite à ce moment précis.

La membre de l’équipe Camilla Pacifici, qui est affiliée à l’Agence spatiale canadienne mais travaille comme scientifique des instruments au Space Telescope Science Institute de Baltimore, mentionné, « Si vous voulez étudier l’univers, vous avez besoin de sources de fond très lumineuses. Un quasar est l’objet parfait dans l’univers lointain car il est suffisamment lumineux pour que nous puissions très bien le voir. Nous voulons étudier l’univers primitif parce que l’univers évolue, et nous voulons savoir comment il a commencé.