Les quasars (sources radar QUASi-stellAR) sont de gigantesques corps lumineux situés entre 780 millions et 13 milliards d’années-lumière, et donc vieux. On pense qu’ils sont des noyaux galactiques actifs contenant un trou noir supermassif central. Les quasars les plus brillants sont 2 100 milliards de fois plus brillants que notre soleil, soit environ XNUMX galaxies de la Voie lactée. Leur flux lumineux est continu mais peut fluctuer en intensité sur des périodes d’années, de mois, de semaines, de jours ou même d’heures, ce qui suggère qu’ils sont assez denses.
Même pas plus tard que dans les années 1980, il y avait un désaccord important entre les astrophysiciens quant à ce que sont réellement les quasars. Un consensus scientifique a émergé lorsque certains quasars se sont avérés être entourés de galaxies, à l’origine de la théorie du noyau galactique actif. Il a été calculé que, pour générer la quantité de lumière qu’ils produisent, les quasars doivent être alimentés par des trous noirs supermassifs qui avalent entre 10 et 1000 masses solaires par an. Dans le disque d’accrétion d’un tel trou noir, les gaz surchauffés sont accélérés à une vitesse proche de la vitesse de la lumière, libérant d’énormes quantités d’ondes électromagnétiques alors qu’une grande partie de la masse est convertie directement en énergie. Dans de tels disques, environ 10 % de la matière est convertie en énergie, contre seulement 0.7 % de la masse convertie en énergie dans les réactions de fusion au sein d’étoiles typiques.
On pense que les quasars émettent des jets relativistes à partir de leurs pôles de rotation, comme leurs petits cousins les pulsars. En 1979, les quasars ont été utilisés pour confirmer la théorie de la relativité d’Einstein, en observant les effets de lentille gravitationnelle lorsque la lumière des quasars se rendait vers la Terre. Alors qu’au début, on pensait que tous les quasars étaient radio-forts, ce qui incitait à leur étiquette de sources radio, des observations ultérieures ont révélé que seule une minorité (environ 10 %) des quasars émettent une énergie radio abondante. Les quasars radio-silencieux sont appelés QSO (objets quasi-stellaires) et jouent un rôle extrêmement important dans les études de l’univers primitif et de la formation des étoiles et des galaxies.
Les premières structures telles que les quasars pourraient être interprétées comme les douleurs de l’enfantement des galaxies. Dans l’univers primitif, les gaz étaient répartis plus uniformément, de sorte qu’un trou noir nouvellement formé aurait de nombreuses possibilités d’aspirer la matière environnante. Notre propre trou noir supermassif au centre de la Voie lactée, par exemple, contient environ 3.7 millions de masses solaires, même s’il a commencé avec beaucoup moins de masse que cela. Il a été occupé à aspirer d’autres étoiles pendant des milliards d’années, mais la consommation stellaire la plus intense s’est probablement produite au début de son histoire. Cela explique pourquoi nous ne voyons pas de quasars dans l’univers moderne mais ils sont facilement observables dans les régions plus anciennes.