Dans l'immense chœur des noyaux galactiques, certaines voix portent plus fort que d'autres. Chez les quasars dont les raies d'azote sont anormalement intenses dans le spectre, la composition chimique du gaz dans la région des raies larges (cette zone de gaz filant à des vitesses vertigineuses autour du trou noir) est longtemps restée une énigme. Les astronomes en débattaient : ou bien tout le gaz y était riche en métaux, ou bien c'était précisément l'azote qui s'y trouvait surabondant. Aujourd'hui, en comparant 121 de ces quasars à des quasars ordinaires, on a réussi à entendre les deux motifs.
Pour séparer la métallicité globale de l'excédent d'azote, les chercheurs ont utilisé deux types de « diapasons », à savoir des rapports spectraux. Les uns s'appuyaient sur les raies de l'azote, les autres sur celles du silicium, de l'aluminium et de l'oxygène, qui ne dépendent pas de la quantité d'azote ajoutée à part. Résultat : chez les quasars azotés, les deux indicateurs dépassent ceux du groupe de contrôle, apparié selon la masse du trou noir et la luminosité. Mais l'estimation fondée sur l'azote dépasse celle qui l'ignore dans un rapport moyen de deux et demi.
De plus, dans la zone où les métallicités se recouvrent, la pente de la relation entre les deux estimations est nettement plus raide chez les quasars azotés : 0,96 contre 0,56. C'est comme si, dans un orchestre, lorsqu'on augmente le volume général, les instruments azotés voyaient non seulement leur volume croître, mais aussi leur part dans le son d'ensemble. L'azote est donc bel et bien plus abondant dans ces nuages qu'on ne peut l'expliquer par la seule métallicité élevée.
Le scénario standard de production secondaire de l'azote suppose que celui-ci se forme à partir du carbone et de l'oxygène déjà créés dans les étoiles. Mais si l'excédent relatif d'azote croît avec la métallicité globale, ce processus ne peut pas être le seul en jeu. Peut-être des milieux nucléaires denses retiennent-ils du gaz retravaillé par un certain type d'étoiles, ou bien la matière du disque d'accrétion apporte-t-elle sa propre contribution.
Maintenant que les deux effets sont démêlés, les astronomes peuvent se servir des raies d'azote comme d'un indicateur plus précis, non seulement de la métallicité globale, mais aussi de l'histoire de l'enrichissement en gaz au cœur des galaxies. Cela aidera à interpréter les spectres des quasars les plus lointains, où les raies d'azote restent visibles même lorsque les autres éléments ne se distinguent plus. L'orchestre du quasar sonne plus clair, et l'on y entend non seulement le chœur entier, mais aussi chaque pupitre.
Une métallicité de 50 fois la valeur solaire signifie que, dans le gaz de la région des raies larges de certains quasars, la proportion d'éléments plus lourds que l'hélium est 50 fois supérieure à celle du Soleil. Et l'azote y est encore plus abondant par rapport à l'oxygène que ne le prédit le modèle standard de production secondaire.