Le télescope spatial Euclid de l'Agence spatiale européenne (ESA) vient de marquer l'histoire de l'astronomie en identifiant 31 quasars lointains, dont deux battent tous les records de distance connus. Selon Futura Sciences, ces objets, situés aux confins de l'Univers observable, existaient déjà lorsque l'Univers n'avait que 670 millions d'années, soit 5 % de son âge actuel. Cette découverte, publiée le 6 juillet 2026, offre une fenêtre inédite sur les premiers âges du cosmos et les mécanismes de formation des trous noirs supermassifs.

Ce qu'il faut retenir

  • 31 quasars primitifs détectés par Euclid, dont deux avec un redshift de 7,77 et 7,69, indiquant leur extrême ancienneté.
  • Ces quasars remontent à une époque où l'Univers avait seulement 670 millions d'années (soit 13 milliards d'années en temps cosmique).
  • Doublement du nombre de quasars connus à un tel stade de l'Univers, grâce à la sensibilité exceptionnelle d'Euclid.
  • Une avancée majeure pour comprendre comment les trous noirs supermassifs ont pu croître si rapidement après le Big Bang.
  • Ces objets serviront de « balises cosmiques » pour étudier la réionisation, une période charnière de l'histoire de l'Univers.

Des « monstres lumineux » aux confins de l'espace-temps

Un quasar n'est autre qu'un trou noir supermassif en pleine activité, engloutissant la matière environnante avec une voracité telle que son rayonnement éclipse celui de sa galaxie hôte. « Ces objets sont si lumineux qu'ils peuvent briller comme mille milliards de soleils », explique Daming Yang, chercheur à l'université de Leyde et auteur principal de l'étude. Selon Futura Sciences, les deux quasars records découverts par Euclid, EUCL J172902.75+641018.1 et EUCL J125308.55+705432.3, offrent un aperçu de l'Univers tel qu'il était il y a 13 milliards d'années. À cette époque, le cosmos sortait tout juste de ses « âges sombres », une période froide et neutre avant que la lumière ne commence à percer.

Une traque rendue possible par les capacités uniques d'Euclid

La détection de quasars aussi anciens est un défi de taille. Leur lumière, étirée par l'expansion de l'Univers (phénomène de redshift), se confond facilement avec celle des étoiles froides de notre galaxie. Avant Euclid, les astronomes avaient besoin de plus de dix ans pour identifier une dizaine de quasars avec un redshift supérieur à 7. « Avec Euclid, nous avons identifié 12 quasars aussi anciens en une seule année d'observation », se félicite Daming Yang. Cette prouesse s'explique par les caractéristiques techniques du télescope : une couverture étendue du ciel, une profondeur d'observation inédite et une imagerie infrarouge cruciale pour capter cette lumière primordiale.

Un casse-tête scientifique : comment ces trous noirs ont-ils grandi si vite ?

L'un des grands mystères de la cosmologie moderne réside dans la croissance ultrarapide des trous noirs supermassifs. Selon les modèles classiques, un trou noir met des milliards d'années à atteindre une masse de plusieurs millions ou milliards de masses solaires. Pourtant, les quasars découverts par Euclid abritent déjà des trous noirs colossaux après seulement 670 millions d'années. « Nous ignorons encore si ces trous noirs se sont formés par accrétion progressive ou s'ils étaient déjà massifs dès leur naissance », précise Daming Yang. Une étude complémentaire menée par Silvia Belladitta (ESA) sur l'un de ces quasars a révélé qu'il se trouvait dans une galaxie en pleine effervescence stellaire, riche en gaz et en poussière. Cet environnement pourrait avoir favorisé une croissance accélérée.

Des quasars pour éclairer la réionisation de l'Univers

Ces quasars ne sont pas seulement des curiosités cosmiques. Leur lumière traverse des milliards d'années-lumière, traversant des réservoirs de gaz intergalactique qui absorbent une partie de leur spectre. En analysant ces « creux » dans la lumière des quasars, les astronomes peuvent reconstituer l'histoire de la réionisation, une période où l'Univers est passé d'un état neutre et opaque à un état ionisé et transparent. « Ces objets agissent comme des phares cosmiques, permettant de cartographier l'évolution du gaz intergalactique », souligne Antonio La Marca, chercheur à l'ESA. Valeria Pettorino, scientifique du projet Euclid, ajoute : « Chaque nouveau quasar détecté est une fenêtre ouverte sur les premiers instants de notre Univers. »

Et maintenant ?

Cette découverte n'est que la première étape d'une exploration plus vaste. Euclid devrait continuer à traquer d'autres quasars primordiaux, enrichissant progressivement ce « recensement cosmique ». Des observations complémentaires avec le télescope James-Webb permettront d'analyser plus finement la composition de ces objets et leur environnement. Les scientifiques espèrent notamment déterminer la masse exacte de ces trous noirs et leur rôle précis dans la réionisation. Une chose est sûre : « Les capacités d'Euclid sont inégalées », conclut Valeria Pettorino. Cette mission, conçue pour étudier la matière noire et l'énergie noire, se révèle être un outil précieux pour percer les mystères de l'Univers jeune.

Une avancée méthodologique majeure

Contrairement aux télescopes spécialisés dans la chasse aux quasars, Euclid a été conçu pour cartographier la matière noire et l'énergie noire. Pourtant, comme souvent en astronomie, ses données se révèlent utiles bien au-delà de ses objectifs initiaux. « Nous avons exploité sa capacité à combiner vitesse de balayage et profondeur d'observation sur de vastes portions du ciel », explique Daming Yang. Cette approche a permis de réduire significativement le taux de faux positifs, souvent confondus avec des naines brunes de notre galaxie. Grâce à la spectroscopie, chaque quasar identifié a été confirmé avec une fiabilité absolue. « Nous pouvons désormais étudier ces objets non plus comme des cas isolés, mais comme une population statistique », précise Antonio La Marca.

Les 31 quasars découverts par Euclid représentent un pas de géant pour comprendre comment les premières structures cosmiques ont émergé. Leur étude pourrait même remettre en question les modèles théoriques actuels sur la formation des trous noirs supermassifs. « Nous sommes au début d'une nouvelle ère », confie Daming Yang. Avec des missions comme Euclid et James-Webb, les astronomes disposent enfin des outils nécessaires pour explorer les premiers chapitres de l'histoire de l'Univers.

La confusion est possible car les deux types d'objets apparaissent comme des sources compactes et brillantes dans le proche infrarouge. Cependant, leur spectre diffère radicalement : les quasars portent une signature caractéristique appelée « rupture de Lyman-alpha », absente chez les étoiles froides comme les naines brunes. Cette empreinte est causée par l'absorption de la lumière par l'hydrogène neutre présent entre les quasars et nous. Selon Daming Yang, chaque quasar détecté par Euclid a été confirmé par spectroscopie, éliminant ainsi tout risque de faux positif.