UHZ1

UHZ1
Au centre, la petite tache de lumière provient de UHZ1. En haut à la gauche on voit la tache agrandie telle que vue par Chandra et JWST.

Quasar
Outsize black hole galaxy (en)Voir et modifier les données sur Wikidata

Localisation
Ascension droite
3,57 °Voir et modifier les données sur Wikidata
Déclinaison
−30,38 °Voir et modifier les données sur Wikidata
Époque
Constellation
Astrométrie
Distance au Soleil
13,2 GalVoir et modifier les données sur Wikidata
Caractéristiques physiques
Âge
13 328 million d'années[1]Voir et modifier les données sur Wikidata
Exploration
Lieu de découverte
Date de découverte
Identifiants
Simbad
[CFT2023 UHZ1]

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UHZ1 est un quasar très lointain. Avec un décalage vers le rouge d'environ 10,1, sa distance est estimée à 13,2 milliards d'années-lumière. Il est ainsi, notamment, l'une des galaxies les plus vieilles jamais observées, puisque sa lumière observée a été émise lorsque l'Univers avait environ 3 % de son âge actuel[3],[4]. Pour détecter cet objet céleste, les astronomes manipulant le télescope spatial à rayons X Chandra ont utilisé une lentille gravitationnelle créée par l'amas Abell 2744[5].

La découverte de cet objet a conduit des astronomes à suggérer que les germes des premiers quasars pourraient être des trous noirs à effondrement direct, issus de l'effondrement d'étoiles primordiales supermassives lors des débuts de l'Univers[6].

Impact sur la recherche astronomique

La découverte par Chandra-JWST d'un objet ayant un redshift de ≈ 10,1 au centre d'UHZ1 révèle que des trous noirs supermassifs (TNSM) en accrétion existaient déjà environ 470 millions d'années après le Big Bang[7].

L'une des questions ouvertes sur la formation de TNSM est de savoir s'ils proviennent de trous noirs de masse stellaire, de restes de la mort d'étoiles massives ou s'il existe des mécanismes qui forment des « graines » initiales plus lourdes pour commencer leur formation. Les données d'UHZ1 montrent que le TMSM qu'il contient doit avoir eu soit une croissance continue dépassant la limite d'Eddington pendant plus de 200 millions d'années, soit une origine à partir d'une graine massive, préférant cette dernière hypothèse[8].

UHZ1 premier candidat OBG potentiel

La source de rayons X détectée par Chandra dans UHZ1 a une luminosité bolométrique de Lbol ∼ 5  × 1045 erg s−1, ce qui correspondrait à une masse estimée de ∼ 4  × 107 M☉ [7],[8].

Les données collectées à partir d'UHZ1 sont en accord avec des prédictions théoriques prévoyant l'existence d'une classe unique d'objets célestes transitoires à fort décalage vers le rouge, connus sous le nom de trous noirs ultramassifs (en anglais, Overmassive black hole galaxies [9]) ou Outsize Black Hole Galaxies (d) (OBGs). Celles-ci seraient de lourdes graines initiales de trous noirs qui se sont probablement formées à partir de l'effondrement direct de nuages de gaz. En raison de l'accord entre les propriétés multi-longueurs d'onde d'UHZ1 et les prédictions du modèle théorique, certains astronomes suggèrent que UHZ1 contient le premier candidat OBG détecté[7],[8].

Spectroscopie

UHZ-1, positionné à α = 3°.567070796, δ = − 30 °.3778606, a été observé entre le et le par le télescope spatial James Webb pour un total de 7,1 heures, observations qui permettent sans ambiguïté de confirmer le décalage vers le rouge spectroscopique z = 10,073 ± 0,002 de ce trou noir actif à rayons X avec une rupture de Lyman-α fortement identifiée et plusieurs raies d'émission : NIV] λ1485, CIV λλ1548, 1550, CIII] λλ1907,  1909, Mg II λ2799, [OII] λλ3727, 3729 et [Ne III] λλ3869[8].

Le spectre est probablement dominé par la lumière de la galaxie hébergeant UHZ-1, NAG à rayons X. L'analyse UV/optique et la synthèse de la population stellaire donne une masse stellaire pour le système hôte de log M⋆ = 8,1 ± 0,1 M⊙, soit équivalent à 126 millions de masses solaires. La taille et la masse de la galaxie hôte d'UHZ-1 semblent relativement typiques des autres galaxies z ≈ 10 connues.

Notes et références

  • (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « UHZ1 » (voir la liste des auteurs).
  1. ↑ « https://www.cbc.ca/news/science/oldest-black-hole-1.7020599 » (consulté le ) : « Scientists have discovered the oldest black hole yet, a cosmic beast formed a mere 470 million years after the Big Bang. »
  2. ↑ Akos Bogdan, « Evidence for heavy seed origin of early supermassive black holes from a z~10 X-ray quasar », (consulté le )
  3. ↑ (en) « APOD: 2023 November 10 - UHZ1: Distant Galaxy and Black Hole », apod.nasa.gov (consulté le )
  4. ↑ (en) Ashley Strickland, « Telescopes spot the oldest and most distant black hole formed after the big bang », CNN,‎ (lire en ligne)
  5. ↑ (en) UHZ1 album, Chandra observatory, Smithsonian Inst., consulté le 2023-11-07
  6. ↑ (en) Whalen, Latif et Mezcua, « Radio Emission From a z = 10.1 Black Hole in UHZ1 », The Astrophysical Journal, vol. 956,‎ , p. 133 (ISSN 0004-637X, DOI 10.3847/1538-4357/acf92c, lire en ligne)
  7. ↑ a b et c (en) Priyamvada Natarajan, Fabio Pacucci, Angelo Ricarte, Ákos Bogdán, Andy D. Goulding et Nico Cappelluti, « First Detection of an Overmassive Black Hole Galaxy UHZ1: Evidence for Heavy Black Hole Seed Formation from Direct Collapse », The Astrophysical Journal Letters, vol. 960, no 1,‎ (DOI 10.3847/2041-8213/ad0e76, lire en ligne Accès libre)
  8. ↑ a b c et d (en) Goulding, Greene, Setton, Labbe et al., « UNCOVER: The Growth of the First Massive Black Holes from JWST/NIRSpec-Spectroscopic Redshift Confirmation of an X-Ray Luminous AGN at z = 10.1 », The Astrophysical Journal Letters, vol. 955,‎ , p. L24 (ISSN 0004-637X, DOI 10.3847/2041-8213/acf7c5, lire en ligne Accès libre)
  9. ↑ (en) Muhammad A. Latif, Daniel J. Whalen, Sadegh Khochfar et Fergus Cullen, « How Overmassive Black Holes Formed at Cosmic Dawn », arXiv (Astrophysical Journal Letters manuscript),‎ (lire en ligne Accès libre)

Voir aussi

Liens externes

[CFT2023] UHZ1sur la base de données Simbad du Centre de données astronomiques de Strasbourg.

Astronomy Picture Of the Day (APOD)

Articles connexes

v · m
Instruments
Photographies
Découvertes
Galaxies observées
Exoplanètes observées
Les dates indiquées sont celles de la découverte.

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