ULAS J1120+0641 - ULAS J1120+0641

ULAS J1120+0641
Image composite de ULAS J1120+0641 créée à partir du Sloan Digital Sky Survey et du UKIRT Infrared Deep Sky Survey . Le quasar apparaît sous la forme d'un point rouge pâle près du centre.
Données d'observation ( Époque J2000.0)
Constellation	Leo
Ascension droite	11 h 20 m 01.48 s
Déclinaison	+06° 41′ 24,3″
Redshift	7,085 ± 0,003
Distance	28,85  Gly (8,85  Gpc ) (en déplacement ) 12,9 Gly (4,0 Gpc) ( distance de déplacement léger
Autres désignations
ULAS J112001.48+064124,3 , ULAS J1120+0641
Voir aussi : Quasar , Liste des quasars

ULAS J1120+0641 était le quasar connu le plus éloigné lors de sa découverte en 2011, dépassé en 2017 par ULAS J1342+0928 . ULAS J1120+0641 (à une distance de comoving projetée de 28,85 milliards d'années-lumière) a été le premier quasar découvert au-delà d'un décalage vers le rouge de 7. Sa découverte a été signalée en juin 2011.

Découverte

ULAS J1120+0641 a été découvert par le UKIRT Infrared Deep Sky Survey (UKIDSS), utilisant le UK Infrared Telescope , situé à Hawaï . Le nom de l'objet est dérivé de UKIDSS Large Area Survey (ULAS), le nom de l'enquête qui a découvert le quasar, et l'emplacement du quasar dans le ciel en termes d' ascension droite (11h 20m) et de déclinaison (+06° 41'). Cela place le quasar dans la constellation du Lion , proche (sur le plan du ciel) de σ Lion . Le quasar a été découvert par un télescope qui fonctionne à des longueurs d' onde infrarouges , qui sont à une longueur d'onde plus longue et à une énergie inférieure à la lumière visible . Lorsque la lumière a été émise à l'origine par ULAS J1120+0641, elle était dans l' ultraviolet , avec une longueur d'onde plus courte et une énergie plus élevée que la lumière visible. Le changement d'énergie et de longueur d'onde de la lumière est dû à l' univers en expansion , qui confère un décalage vers le rouge cosmologique à toute la lumière lorsqu'elle se déplace à travers l'univers.

L'équipe de scientifiques a passé des années à rechercher dans l'UKIDSS un quasar dont le décalage vers le rouge était supérieur à 6,5 . ULAS J1120+0641 est encore plus éloigné qu'ils ne l'espéraient, avec un décalage vers le rouge supérieur à 7.

L'UKIDSS est un levé photométrique dans le proche infrarouge , de sorte que la découverte originale n'était qu'un décalage vers le rouge photométrique de z _phot >6,5. Avant d'annoncer leur découverte, l'équipe a utilisé la spectroscopie sur le Gemini North Telescope et le Very Large Telescope pour obtenir un décalage vers le rouge spectroscopique de7,085 ± 0,003 .

La description

Vue d'artiste d'un quasar.

ULAS J1120+0641 a un décalage vers le rouge mesuré de 7,085, ce qui correspond à une distance de déplacement de 28,85 milliards d' années-lumière de la Terre . En juin 2011, c'est le quasar le plus éloigné jamais observé. Le quasar a émis la lumière observée sur Terre aujourd'hui moins de 770 millions d'années après le Big Bang , il y a environ 13 milliards d'années. C'est 100 millions d'années plus tôt que la lumière du quasar le plus éloigné connu auparavant.

La luminosité du quasar est estimée à6,3 × 10 ¹³ luminosités solaires . Cette production d'énergie est générée par un trou noir supermassif estimé à2+1,5
-0,7× 10 ⁹ masses solaires . Alors que le trou noir alimente le quasar, la lumière ne vient pas du trou noir lui-même. Daniel Mortlock, auteur principal de l'article qui a annoncé la découverte de l'ULAS J1120+0641, a expliqué : « Le trou noir super-massif lui-même est sombre, mais il est entouré d'un disque de gaz ou de poussière qui est devenu si chaud qu'il éclipsera toute une galaxie d'étoiles."

Importance

La lumière de ULAS J1120+0641 a été émise avant la fin de la transition théoriquement prévue du milieu intergalactique d'un état électriquement neutre à un état ionisé (l' époque de la réionisation ). Les quasars ont peut-être été une source d'énergie importante dans ce processus, qui a marqué la fin de l' âge des ténèbres cosmique , donc l'observation d'un quasar avant la transition est d'un intérêt majeur pour les théoriciens. En raison de leur luminosité ultraviolette élevée, les quasars sont également parmi les meilleures sources pour étudier le processus de réionisation.

C'est la première fois que les scientifiques voient un quasar avec une telle fraction d' absorption d' hydrogène neutre (non ionisé) dans son spectre. Mortlock estime que 10 à 50 % de l'hydrogène au redshift de l'ULAS J1120+0641 est neutre. La fraction d'hydrogène neutre dans tous les autres quasars observés, même ceux qui sont seulement 100 millions d'années plus jeunes, était généralement de 1% ou moins. Le spectre manquait également d'indications significatives de métaux non BBN . La combinaison de la lecture de l'hydrogène neutre et du manque de métaux suggère que le quasar est noyé dans une protogalaxie en cours de formation, et peut-être en train de créer les premières étoiles de Population III pour la galaxie, ou un noyau pré-protogalaxie encore noyé dans le brouillard d'hydrogène primordial, antérieur à la population stellaire de Population III pour cette galaxie.

Le trou noir supermassif dans ULAS J1120+0641 a une masse plus élevée que prévu. La limite d'Eddington fixe une vitesse maximale à laquelle un trou noir peut se développer, donc l'existence d'un trou noir aussi massif si peu de temps après le Big Bang implique qu'il doit s'être formé avec une masse initiale très élevée, par la fusion de milliers de plus petits trous noirs, ou que le modèle standard de la cosmologie nécessite une révision.

Voir également

• Liste des objets astronomiques les plus éloignés
• Liste des quasars
• ULAS J1342+0928 − quasar le plus éloigné (z=7,54)

Remarques

Les références

Liens externes

• ESO, "Le quasar le plus éloigné" (Image)
• PhysOrg, "Les astronomes trouvent le quasar le plus éloigné de l'univers (avec vidéo)"

Coordonnées : 11 ^h 20 ^m 01.48 ^s , +06° 41′ 24.3″