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Science·2 min de lecture

Nāpōwawāʻenakaulua : deux quasars géants nés trop tôt

Deux trous noirs supermassifs, séparés de seulement 18 100 années-lumière, étaient déjà géants 900 millions d'années après le Big Bang. Personne ne sait comment.

Artist-style illustration of two bright quasars orbiting close together in the distant early universe.
Image: Numerama
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Nāpōwawāʻenakaulua est difficile à prononcer, mais l'objet qui porte ce nom mérite l'effort : une paire de quasars que l'on observe telle qu'elle était 900 millions d'années après le Big Bang. C'est la paire de quasars la plus compacte jamais repérée aussi loin, et les astrophysiciens ne savent pas comment elle a pu se former.

Les quasars sont des trous noirs supermassifs qui avalent la matière à un rythme tel qu'ils brillent plus que tout le reste du cosmos. Ce couple, aussi appelé J1602+4228AB, fait l'objet d'une étude parue le 10 novembre 2026 dans The Astrophysical Journal Letters. Les deux trous noirs sont séparés de 18 100 années-lumière, soit environ un cinquième du diamètre de la Voie lactée. L'un pèse 1,5 milliard de masses solaires, l'autre 400 millions.

Comment Nāpōwawāʻenakaulua a-t-il été découvert ?

La paire est d'abord apparue dans les données d'Aether, un programme du télescope spatial James Webb dirigé par Emanuele Paolo Farina (NOIRLab). Aether a observé 200 quasars, soit 43 % de ceux connus pour cette époque. L'équipe a repéré un compagnon près du quasar J1602+4228A. Le spectrographe infrarouge du télescope Gemini North, à Hawaï, a ensuite séparé nettement les deux objets. Le compagnon, J1602+4228B, est très peu lumineux : depuis le sol, c'était presque impossible. Un ciel exceptionnellement pur au-dessus du Maunakea a permis de récolter les données en deux nuits.

Le nom vient du programme A Hua He Inoa du centre d'astronomie ʻImiloa et du collège de langue hawaïenne de l'université d'Hawaï. Il se traduit par « deux corps célestes d'une obscurité puissante et insondable, dans l'éclat de la chaleur, réincarnant l'énergie dans l'Univers ».

Pourquoi les astrophysiciens sont-ils perplexes ?

Pour comparer, Sagittarius A*, le trou noir au centre de notre galaxie, pèse environ 4 millions de masses solaires. Le plus gros des deux est plus de 300 fois plus massif. Les trous noirs de cette taille dans l'Univers actuel ont eu des milliards d'années pour accréter de la matière et fusionner. Ceux-ci en ont eu moins d'un milliard.

Silvia Onorato, chercheuse au NOIRLab qui a dirigé l'étude, reconnaît qu'il n'y a pas d'explication théorique définitive à l'existence d'un seul de ces quasars géants si tôt, a fortiori de deux. L'équipe imagine une région où la matière était exceptionnellement concentrée, et où les interactions entre galaxies auraient nourri à la fois la formation d'étoiles et la croissance des trous noirs. Les données sur cette époque restent rares, ce qui complique la construction de modèles solides.

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