quasar, n.

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quasar, n.m., abréviation de l'américain Quasi Stellar Astronomical Radiosource, objet
céleste situé bien au-delà de notre galaxie et présentant l'aspect d'une étoile.

Les données de l'observation.
Au début des années soixante, on observa que des sources radioastronomiques intenses
coïncidaient avec des sources visibles au télescope, qui avaient l'apparence d'étoiles.
Cependant, l'observation spectroscopique montrait que les raies du spectre de la lumière
reçue étaient considérablement décalées vers le rouge, ce qui, en termes d'effet Doppler,
signifiait que ces quasi-étoiles s'éloignaient de nous à des vitesses proches de celle de la
lumière. D'après le modèle de Hubble, cela démontrait que ces objets étaient extrêmement
lointains, à des distances qui se mesurent en milliards d'années-lumière. Pour que des
objets aussi lointains fussent perceptibles aussi nettement, il fallait que leur luminosité fût
1 000 fois supérieure à celle d'une galaxie contenant 100 milliards d'étoiles ! L'amélioration
des techniques d'observation permit au cours de la décennie suivante d'obtenir de
nouvelles informations qui, au début, ne firent que rendre le mystère encore plus épais : on
observa que, souvent, un quasar était accompagné de jets très ténus représentant une
éjection de matière à des vitesses d'éloignement proches de la vitesse de la lumière, ce qui
signifiait que les particules étaient expulsées avec une énergie extrêmement élevée. De
plus, la luminosité des quasars fluctuait sur des périodes courtes, de l'ordre du mois, ce qui
impliquait que la dimension de la zone émettrice ne pouvait être supérieure à un moislumière, soit à peu près le diamètre du système solaire. Les quasars apparaissaient donc
comme des objets beaucoup plus lointains que tout ce qu'on avait observé jusqu'alors,
beaucoup plus brillants que toutes les sources connues et extraordinairement petits !

La continuité entre quasars et galaxies.
Au cours des années soixante-dix, différentes observations convergentes amenèrent les
astrophysiciens à supposer qu'un quasar n'était autre chose que le centre extrêmement
actif d'une galaxie : d'une part, on observa autour de certains quasars un halo qui pouvait
bien être la galaxie dont le quasar occupait le centre ; d'autre part, on fit le rapprochement
entre la violente activité manifestée par les quasars et celle qu'on observait dans des
galaxies dites de Seyfert (du nom de l'astronome Carl Seyfert qui les décrivit le premier).
Cette activité se manifeste par des raies spectrales anormalement larges, ce qui traduit
l'existence de mouvements très rapides au niveau de la source d'énergie. On découvrit
également des galaxies accompagnées de jets analogues à ceux des quasars. Les
astrophysiciens furent convaincus peu à peu qu'il existait tous les intermédiaires entre une
galaxie ordinaire (comme la Voie lactée) et un quasar. Restait à comprendre, d'un côté
l'origine de l'intense rayonnement ponctuel du quasar, de l'autre le fait que la plupart des
quasars observés étaient très anciens, proches de la naissance de l'Univers.

Un modèle plausible.

Au cours des années quatre-vingt, l'idée qu'il existe au coeur de nombreuses galaxies un
trou noir massif s'est progressivement imposée (voir aussi trou noir). Dans un état
« normal » de la galaxie, un tel trou noir est inactif, donc inobservable. Si, pour une raison
quelconque, de la matière se trouve amenée à proximité, il l'absorbe, mais, au cours de sa
chute dans le trou noir, la matière acquiert une température énorme et de l'énergie se met
à rayonner. Le trou noir est devenu actif et visible. Un quasar n'est peut-être rien d'autre
qu'un trou noir massif actif. Reste à savoir ce qui a pu déclencher son activité. Se fondant à
la fois sur des simulations numériques et sur des observations, certains astrophysiciens
considèrent que la collision entre deux galaxies - phénomène plus fréquent qu'on ne
pourrait le penser, surtout au début de l'expansion de l'Univers où les galaxies étaient en
moyenne beaucoup plus proches les unes des autres que maintenant - est capable
d'activer un trou noir massif, en amenant de la matière dans son voisinage. Les quasars
résulteraient alors de telles collisions. Le modèle des collisions semble en mesure
d'expliquer la majeure partie des propriétés de quasars, ainsi que de nombreuses autres
propriétés observées sur des galaxies proches.
Même si leur mystère est en partie résolu, les quasars demeurent néanmoins des
objets étranges, témoins de la violence incroyable qui règne dans certaines régions de
l'Univers.
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Les corrélats
astres - Les quasars
astrophysique
radioastronomie - Le développement de la radioastronomie - Les radiosources
radioastronomie - Les mécanismes du rayonnement radio - Émission thermique et
émission synchrotron
trou noir
Univers - La structure de l'Univers - L'évolution de l'Univers
Les livres
quasar, page 4191, volume 8