Une lentille cosmique révèle la structure interne d'un quasar express

Original: "Joining forces: 30 years of optical monitoring of the Einstein Cross"
arXiv:2604.09160 · 2026-04-10 · CC BY 4.0 · 2 min
Quatre images d'un même quasar scintillent différemment, trahissant la taille de sa région lumineuse.

Un quasar lointain apparaît comme quatre points lumineux disposés en croix. C'est ainsi que la gravité d'une galaxie située sur la ligne de visée le déforme : elle agit comme un verre irrégulier et multiplie l'image. Chaque point est le même objet, mais sa lumière emprunte des chemins différents. Ainsi, lorsque le quasar s'embrase, les quatre images ne réagissent ni en même temps, ni de la même manière.

Les astronomes ont rassemblé des observations s'étalant sur 25 ans, provenant de télescopes des deux hémisphères. Ils ont mis au point une méthode pour soustraire plus précisément la lumière de la galaxie-lentille elle-même, afin qu'elle ne gêne pas. Ils ont obtenu des courbes de luminosité très propres pour chacune des quatre images. Ces courbes montrent que le scintillement n'est pas dû uniquement à la lentille elle-même, mais aussi aux étoiles à l'intérieur de celle-ci — elles agissent comme de petites lentilles supplémentaires.

Chaque étoile de la galaxie-lentille est une minuscule loupe. Lorsqu'une telle étoile passe devant le quasar, sa lumière est momentanément amplifiée.

De ce scintillement, ils ont réussi à extraire l'essentiel : la taille de la région lumineuse du quasar. En lumière bleue, elle s'est avérée être d'environ 10 jours-lumière de diamètre — c'est comme la distance du Soleil au nuage d'Oort. En lumière rouge, la région est nettement plus grande. Plus la longueur d'onde est longue, plus la source est étendue. La croissance est presque linéaire : la source rouge est environ deux fois plus grande que la source bleue.

Ce résultat est une preuve directe que le quasar n'est pas un point. C'est un disque de gaz incandescent autour d'un trou noir supermassif. Les parties internes, plus chaudes, émettent dans le bleu et l'ultraviolet, tandis que les parties externes, plus froides, émettent dans le rouge. C'est pourquoi la taille augmente avec la longueur d'onde. Désormais, les modèles décrivant l'émission des quasars sont soumis à un test rigoureux : ils doivent reproduire exactement cette relation de tailles.

La lumière du quasar a voyagé environ 8 milliards d'années jusqu'à nous — plus de la moitié de l'âge de l'Univers.

Dans le film « Interstellar », les héros observent un phénomène similaire : le trou noir Gargantua déforme la lumière du disque d'accrétion, créant plusieurs images.

Scientifiques
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