De nouveaux quasars en fusion récemment découverts éclaire sur l'évolution cosmique

Les scientifiques ont récemment trouvé deux Quasars qui fusionnent, situés à un décalage vers le rouge de 6,05. Ces quasars ont été découverts par hasard en regardant des images profondes prises par l'Hyper Suprime-Cam sur le télescope Subaru.

Les quasars s'appellent C1 et C2. Ils montrent tous les deux une lumière brillante dans une ligne d'émission particulière, ce qui indique qu'ils sont actifs, avec des caractéristiques spécifiques suggérant qu'ils sont assez comparables en luminosité. La distance entre ces deux quasars est d'environ 12 kiloparsecs, et il y a une structure visible dans la lumière les connectant, ce qui indique qu'ils sont probablement en train de fusionner.

Ce duo est parmi les paires de quasars les plus éloignées connues et éclaire comment les galaxies et les trous noirs se forment au fil du temps cosmique.

#Importance des quasars à haut décalage vers le rouge

Les quasars à haut décalage vers le rouge sont essentiels pour étudier des événements majeurs dans l'histoire de l'univers, particulièrement l'ère de la réionisation. Cette période est cruciale pour comprendre comment de gros trous noirs ont émergé pour la première fois et comment leurs galaxies hôtes ont évolué pendant les premières phases de Formation des galaxies.

Beaucoup de quasars à haut décalage vers le rouge ont été trouvés ces dernières années grâce à de grandes enquêtes qui capturent de larges zones du ciel en lumière optique et proche infrarouge. Cependant, la lumière de ces quasars contribue très peu à la réionisation cosmique, comme l'ont montré des découvertes récentes.

Le télescope spatial James Webb a fourni des informations incroyables ces deux dernières années. Sa haute sensibilité en lumière infrarouge a découvert de nombreuses émissions faibles provenant de galaxies actives, indiquant des Noyaux Galactiques Actifs de faible luminosité, qui avaient été précédemment manqués.

Malgré ces découvertes, il reste encore un manque de connaissances sur les paires de quasars ou de galaxies actives qui sont en cours de fusion. L'idée derrière la formation des galaxies suggère que beaucoup de galaxies grandissent à travers des fusions. Donc, on s'attend à ce que beaucoup de ces galaxies contiennent un gros trou noir.

Si ces fusions provoquent un flux de gaz vers les trous noirs, elles peuvent être observées comme des paires de quasars. Étudier la fréquence de telles paires aide les scientifiques à comprendre des facteurs critiques comme l'importance des fusions pour l'évolution des galaxies et des trous noirs et les délais impliqués dans les interactions entre trous noirs.

Les paires de quasars peuvent aussi indiquer des zones de formations galactiques denses et aider à analyser les plus petites structures dans l'espace entre les galaxies.

#Techniques pour trouver des paires de quasars

Les chercheurs ont utilisé diverses techniques pour trouver des paires de quasars, s'appuyant principalement sur des enquêtes qui couvrent de grandes zones du ciel. Des efforts récents ont confirmé de nouvelles paires en utilisant des images très détaillées et de l'astrométrie provenant de missions satellitaires.

Aucune paire n'a été découverte lors d'une recherche dans des catalogues de rayons X, mais d'autres programmes axés sur le lentillage gravitationnel ont trouvé des candidats pour des paires de quasars.

La découverte de quasars en fusion offre une excellente occasion de comprendre comment les galaxies interagissent pendant leur formation. Certains quasars ont été trouvés avec des galaxies compagnes en fusion, bien que ces galaxies compagnes soient souvent trop faibles pour être repérées directement.

Certaines découvertes récentes du télescope spatial James Webb ont détecté des signes de deux noyaux actifs dans des galaxies uniques, en utilisant des émissions de larges lignes de Balmer qui ne sont pas typiques des galaxies en formation d'étoiles.

#Détails de la découverte

La découverte des quasars en fusion à un haut décalage vers le rouge de 6,05 (C1 et C2) révèle des informations significatives sur leurs propriétés et le processus de fusion. Les deux quasars sont séparés par 12 kiloparsecs, ce qui en fait l'une des paires de quasars en fusion les plus éloignées connues.

Cette découverte met en évidence non seulement les propriétés des quasars eux-mêmes mais aussi les implications potentielles pour la formation des galaxies. La paire de quasars nous donne des aperçus précieux sur l'univers primitif.

La sélection des quasars cibles et les observations de leurs spectres ont été des parties cruciales de cette recherche.

Le papier discute des caractéristiques physiques des deux quasars basées sur les propriétés d'imagerie et spectroscopiques. Des détails spécifiques de leurs émissions lumineuses ont été mesurés, ce qui a fourni des preuves supplémentaires de leur nature de quasars.

#Estimation des masses des trous noirs

À partir des propriétés observées des quasars, les scientifiques estiment les masses des trous noirs. Ils fournissent des estimations approximatives basées sur les émissions détectées et leur relation avec la distance des quasars.

Les deux quasars présentent des émissions larges, qui sont importantes pour estimer la masse de leurs trous noirs. La proximité entre eux et leurs émissions distinctes révèlent qu'ils sont en train de fusionner.

Un article compagnon analysera les propriétés du gaz et de la poussière autour de ces quasars, soutenant davantage l'idée d'interactions en cours.

#Caractéristiques des quasars

Les deux quasars ont été observés émettant une forte lumière, notamment dans la ligne d'émission de Lyman-alpha. C'est une caractéristique courante dans les quasars, indiquant leur nature active.

La lumière observée dit aux scientifiques beaucoup de choses sur les conditions entourant les quasars et leurs distances. La lumière montre un composant large, suggérant que les deux quasars sont relativement actifs et ont des émissions significatives.

La luminosité et d'autres propriétés mesurées donnent des aperçus de leur environnement et de la nature de leurs trous noirs.

#Signatures de fusion et émission étendue

Les quasars affichent des émissions étendues les reliant, indiquant davantage qu'ils sont probablement en fusion. Les chercheurs ont détecté de la lumière reliant les deux objets, ce qui renforce l'idée d'un événement de fusion actif en cours entre eux.

Des observations supplémentaires utilisant des télescopes radio ont révélé encore plus de structures étendues autour des quasars, renforçant l'hypothèse de fusion. Ces émissions étendues aident à comprendre comment le gaz se comporte pendant de telles interactions.

Les résultats montrent que la lumière connectée entre les quasars C1 et C2 n'est pas juste une coïncidence mais plutôt un indicateur significatif de leur état de fusion.

Les émissions observées suggèrent une connexion physique entre les deux, ce qui pourrait impliquer une évolution conjointe. Cette synchronie pourrait entraîner des activités accrues dans les deux quasars en raison de leurs effets gravitationnels l'un sur l'autre.

#Conclusion

L'étude de ces deux quasars en fusion à un si haut décalage vers le rouge met en lumière une phase excitante dans l'évolution des galaxies. Elle montre comment ces objets lointains peuvent fournir un aperçu de l'histoire primaire de l'univers et des processus qui façonnent les galaxies et les trous noirs.

En observant les propriétés et les comportements de ces quasars, les scientifiques peuvent obtenir une compréhension plus profonde de l'évolution cosmique. La connexion entre C1 et C2 soutient non seulement des théories existantes sur la formation des galaxies mais ouvre également la voie à de futures recherches sur la dynamique des galaxies primordiales.

Les études en cours et futures utilisant des techniques d'observation avancées aideront à clarifier leurs rôles dans l'évolution galactique et à explorer davantage l'histoire de l'univers. Les découvertes faites ici établissent un chemin pour de futures enquêtes sur les processus remarquables et complexes qui créent et façonnent le cosmos.

Cette recherche souligne l'importance d'une exploration et d'observations continues de l'univers, car il recèle de nombreux secrets qui peuvent nous aider à comprendre le passé et l'avenir de notre environnement cosmique.