Les astronomes ont découvert 83 trous noirs supermassifs nés de l'univers à ses débuts.
Plus précisément, les chercheurs ont détecté des quasars, ou d'énormes disques lumineux de gaz et de poussière qui entourent les trous noirs supermassifs. (Les trous noirs eux-mêmes n'émettent pas de lumière ou d'énergie, bien sûr, bien que le frottement de la matière qui tourbillonne autour et finalement dans la "bouche" d'un trou noir crache une immense lumière.) Les quasars et leurs trous noirs centraux sont de 13 milliards de lumière - à des années de la Terre, ce qui signifie que les scientifiques voient maintenant les objets tels qu'ils sont apparus seulement 800 millions d'années après la formation de l'univers.
Avant la nouvelle découverte, réalisée à l'aide du télescope Subaru du Japon, seuls 17 trous noirs supermassifs étaient connus dans la région étudiée.
Les quasars sont les objets les plus brillants de l'univers, et ils se trouvent uniquement autour des trous noirs qui sont des millions de fois la masse du soleil de la Terre. Le quasar le plus éloigné jamais trouvé a été détecté par la lumière qu'il a émise seulement 690 millions d'années après le Big Bang. Sur les 83 quasars retrouvés, le plus éloigné est à 13,05 milliards d'années-lumière de nous. Cela signifie que sa lumière a commencé son voyage vers la lentille du télescope au cours du premier milliard d'années de l'univers. Ce quasar est lié à une découverte antérieure en tant que deuxième quasar le plus éloigné jamais trouvé.
Les chercheurs, dirigés par l'astronome Yoshiki Matsuoka de l'Université Ehime au Japon, ont utilisé un instrument spécial appelé Hyper Suprime-Cam monté sur le télescope Subaru; l'observatoire se trouve sur le volcan Mauna Kea à Hawaï. Selon l'Observatoire national d'astronomie du Japon, la caméra a un immense champ de vision et surveille le ciel entier sur cinq ans.
Les nouvelles découvertes suggèrent que dans chaque cube d'espace qui représente un milliard d'années-lumière par côté, il y a environ un trou noir supermassif et un quasar associé.
Les résultats de l'étude sont importants car ils sont une fenêtre sur les premiers jours de l'univers, après sa transition d'un mélange de particules subatomiques chaudes à quelque chose d'un peu plus frais et plus organisé. L'univers primitif a passé plusieurs centaines de millions d'années dans l'obscurité avant la formation de ses premières étoiles; le signe le plus ancien de l'univers visible par les astronomes remonte à environ 13,6 milliards d'années.
Peu de temps après la formation des premières étoiles, l'hydrogène gazeux à travers l'univers a traversé une période de ré-ionisation, lorsque quelque chose de très énergétique a divisé les atomes en protons et électrons individuels. Les scientifiques ne savent pas exactement ce qui a fourni cette énergie, et les quasars étaient un suspect potentiel. Mais le travail de l'équipe de Matsuoka, publié le 6 février dans The Astrophysical Journal Letters, suggère qu'il n'y avait pas assez de quasars pour faire le travail. Au lieu de cela, la source de l'énergie de réionisation pourrait être des galaxies nouveau-nées.
