Pourquoi certains quasars contiennent plus d'azote que prévu

Original: "Nitrogen-Loud Quasars from the Dark Energy Spectroscopic Instrument. II. Broad-Line Region Metallicity and Relative Nitrogen Enrichment"
arXiv:2609.14460v1 · 2026-09-13 · CC BY 4.0 · 2 min
Les astronomes ont découvert que les quasars aux raies d'azote intenses ne sont pas seulement plus riches en métaux : ils présentent aussi un excès supplémentaire d'azote.

Dans les noyaux de certaines galaxies lointaines, l'azote brille trop fort. C'est comme si, dans une chorale, une voix résonnait plus fort que toutes les autres. Les astronomes ont longtemps hésité : est-ce toute la chorale qui a chanté plus fort, ou bien cette voix-là a-t-elle été amplifiée à part ? Aujourd'hui, en comparant 121 de ces quasars à des quasars ordinaires, ils ont entendu la réponse : les deux à la fois.

La métallicité, c'est la quantité d'éléments plus lourds que l'hélium dans le gaz. Chez les quasars à forte teneur en azote, elle est en moyenne trois fois plus élevée que chez les quasars ordinaires.

Pour séparer les deux effets, les scientifiques ont utilisé deux méthodes de mesure. L'une portait sur les raies de l'azote, l'autre sur les raies du silicium, de l'aluminium et de l'oxygène, qui ne dépendent pas de la quantité d'azote. Résultat : chez les quasars azotés, les deux indicateurs sont plus élevés que chez les quasars ordinaires. Mais l'indicateur azoté dépasse l'indicateur non azoté d'un facteur deux et demi, et cet écart augmente avec la métallicité globale. Cela signifie que l'azote n'a pas augmenté seulement à cause de l'enrichissement général en métaux, mais aussi grâce à un processus distinct.

On considère habituellement que l'azote se forme à partir du carbone et de l'oxygène à l'intérieur des étoiles, et que sa proportion doit être liée à la métallicité globale. Or, chez ces quasars, l'azote est plus abondant que ne le prédit cette relation simple. Peut-être que, dans les régions denses proches du trou noir, du gaz retraité par certaines étoiles est retenu, ou bien que la matière du disque autour du trou noir ajoute son propre azote. Maintenant que les deux effets sont séparés, les astronomes peuvent lire plus précisément l'histoire chimique des galaxies lointaines à travers leurs spectres.

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.

Scientifiques
Margaret BurbidgeWalter Baade
Notions
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