Quand on observe des galaxies lointaines, on voit parfois des lumières éblouissantes en leur centre : ce sont des quasars. En réalité, ce sont des tourbillons de gaz scintillants qui tombent dans d'immenses trous noirs, dont la nature a été décrite pour la première fois par Karl Schwarzschild. Mais beaucoup de quasars de l'Univers primordial, quelques milliards d'années après le Big Bang, quand tout autour était déjà rempli de matière noire, se cachent derrière d'épais rideaux de poussière, telle une lampe brillante sous un voile poussiéreux. La lumière tente de percer, mais la poussière l'atténue et la modifie.
La nouvelle étude a justement capté le moment où de puissants vents de gaz, soufflant depuis le trou noir, balaient ce cocon de poussière. Grâce à la spectroscopie — une méthode qui décompose la lumière en couleurs — les astronomes ont mesuré la vitesse de ces vents : ils atteignent 16% de la vitesse de la lumière ! Pour comparaison : en une heure, un tel flux parcourrait plus de trois fois la distance Terre-Soleil. Fait intéressant, la poussière dans ces vents s'est révélée très fine, comme de la farine, et non du sable — les ondes de choc broient les grosses particules en une poussière extrêmement fine. C'est pourquoi la lumière du quasar, en traversant cette suspension, perd une partie de ses couleurs : on n'y voit presque pas les raies du carbone ni de l'hélium, mais on distingue clairement la raie de l'hydrogène Hα, découverte par Johann Jakob Balmer.
Cette « mue » est un moment critique dans la vie d'un quasar. Auparavant, on ne comprenait pas comment les objets cachés par la poussière devenaient brillants sans obstruction. Maintenant, il est clair que le stade avec des vents puissants et des raies faibles comble le vide. En somme, on voit le quasar se libérer et commencer à influencer toute sa galaxie hôte, régulant la naissance de nouvelles étoiles. À l'avenir, le James Webb pourra observer encore plus en détail ces drames poussiéreux dans l'infrarouge, où il est encore difficile de regarder.
Pour l'un des quasars étudiés, GQ 1309+2904, le rayonnement était tellement absorbé par la poussière que les scientifiques n'ont d'abord pas pu déterminer sa distance. Seule la faible lueur de la galaxie environnante a permis de résoudre le problème.
Dans le film « Interstellar », on voit la lumière se déformer et tourbillonner autour d'un trou noir ; les vents réels des quasars créent des effets tout aussi étonnants, mais bien réels.