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Le quasar le plus puissant des 9 derniers milliards d’années observé en rayons X

Un travail de recherche, dirigé par Elias Kammoun, post-doctorant à l’Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP-OMP/Université Toulouse 3 Paul Sabatier/CNRS/CNES), a révélé l’existence d’un quasar très lumineux appelé SMSS J114447.77-430859.3 (J1144), situé à 9,6 milliards d’années-lumière de la Terre. Les quasars sont des objets extrêmement lumineux et lointains dans l’univers, alimentés par le gaz qui tombe dans des trous noirs supermassifs. J1144 est particulièrement puissant, brillant 100 000 milliards de fois plus que le Soleil, ce qui en fait le quasar le plus lumineux observé au cours des 9 derniers milliards d’années de l’histoire cosmique. L’étude visait à comprendre le fonctionnement interne des quasars et leurs interactions avec leur environnement.

En utilisant plusieurs observatoires spatiaux, dont eROSITA, XMM-Newton, NuSTAR et Swift, les chercheurs ont observé les émissions de rayons X provenant de J1144. Ils ont mesuré la température des rayons X émis, qui s’élevait à environ 350 millions de kelvins, soit plus de 60 000 fois la température à la surface du Soleil. La masse du trou noir au centre du quasar a été estimée à environ 10 milliards de fois la masse du Soleil, et il a été constaté qu’il croît à un taux d’environ 100 masses solaires par an.

Fait intéressant, l’émission de rayons X provenant de J1144 a varié sur une échelle de temps de quelques jours, ce qui est inhabituel pour les quasars dotés de tels trous noirs massifs. Habituellement, une telle variabilité est observée sur des périodes de plusieurs mois voire plusieurs années. Les observations ont également révélé qu’alors que certains gaz sont absorbés par le trou noir, de puissants vents éjectent une partie du gaz, injectant une quantité importante d’énergie dans la galaxie hôte.

J1144 se distingue du fait de sa luminosité spectaculaire ainsi que de sa proximité remarquable de la Terre, notamment en comparaison avec d’autres quasars similaires, offrant ainsi une occasion unique d’étudier les quasars puissants en détail. L’observation de telles sources contribue à mieux comprendre la croissance et l’évolution des trous noirs à travers les époques cosmiques. L’équipe prévoit de continuer à surveiller J1144 pour découvrir davantage d’informations sur cette source extraordinaire.


Publication

The first X-ray look at SMSS J114447.77-430859.3: the most luminous quasar in the last 9 Gyr, E S Kammoun, Z Igo, J M Miller, A C Fabian, M T Reynolds, A Merloni, D Barret, E Nardini, P O Petrucci, E Piconcelli, S Barnier, J Buchner, T Dwelly, I Grotova, M Krumpe, T Liu, K Nandra, A Rau, M Salvato, T Urrutia, J Wolf, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023). DOI: 10.1093/mnras/stad952


Contact

Elias Kammoun, Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP) – Mail : ekammoun@irap.omp.eup.fr


Source IRAP

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