77 quasars « monstres cachés » surpris en pleine phase explosive par SPHEREx

Cette technique, la spectrophotométrie, est redoutablement efficace pour détecter et confirmer des quasars obscurcis. Là où un quasar brillant mais caché derrière un épais voile de poussière (une extinction de 1 à 5 magnitudes dans le visible, précisent les chercheurs ) passerait inaperçu pour un télescope optique, sa signature est clairement visible dans l’infrarouge. L’équipe a ainsi pu identifier des candidats, confirmer leur nature de quasar à raies larges, et mesurer précisément leur décalage vers le rouge (redshift) .

Ces 77 nouveaux monstres cosmiques, nichés à des époques où l’Univers avait entre 9,7 et 11,8 milliards d’années (ce qui correspond à des redshifts de 1,5 à 3,9), viennent plus que doubler le nombre d’HRQs connus à ces distances, y compris les 7 tout premiers jamais identifiés au-delà d’un redshift de 3 .

Le « midi cosmique » et la phase de souffle : une crise de croissance brutale

Ces quasars très rougis ne sont pas de simples curiosités. Ils éclairent ce que les astrophysiciens appellent la phase de « souffle » (blow-out), un moment pivot et d’une violence inouïe dans la coévolution des trous noirs supermassifs et de leurs galaxies hôtes.

Tout commence souvent par une collision. « Lorsque deux galaxies fusionnent, d’énormes quantités de gaz sont déversées vers le centre », explique-t-on dans un article de vulgarisation de la découverte. Ce carburant alimente à la fois une intense formation d’étoiles et un festin frénétique pour le trou noir central, qui se met à accréter de la matière à un rythme effréné . Résultat ? Le trou noir devient un quasar, un phare d’une luminosité prodigieuse.

Mais à ce stade précoce, ce phare est encore complètement noyé dans un cocon opaque de gaz et de poussière. Pour un observateur, il apparaît alors comme un quasar « rougi » par l’extinction de la poussière, toute sa lumière ultraviolette et visible étant absorbée et réémise dans l’infrarouge .

C’est là qu’intervient le feedback, ou rétroaction. La pression de radiation et les vents puissants émanant du disque d’accrétion autour du trou noir commencent à balayer ce cocon. « Des vents rapides sont lancés depuis le disque d’accrétion », détaille une publication de l’ESO sur le sujet . C’est la phase de souffle : le monstre, en pleine croissance, commence à détruire le nid qui l’a vu naître. Cette phase est censée être brève à l’échelle cosmique, ce qui explique pourquoi ces objets sont si rares et si difficiles à débusquer .

76 % des quasars découverts par SPHEREx montrent un excès d’ultraviolet, signe que la lumière du quasar central est diffusée à travers les trous d’un cocon déjà en lambeaux . C’est la première preuve observationnelle que ces objets sont bien pris sur le fait, au beau milieu de leur ménage cosmique.

Pourquoi cette découverte est fondamentale pour l’évolution des galaxies

Ces HRQs ne sont pas qu’une étape spectaculaire ; ils sont une charnière évolutive majeure dans le cycle de vie des galaxies massives.

Le scénario général se précise. Au départ, un événement riche en gaz – souvent une fusion – déclenche un sursaut de formation d’étoiles et un épisode d’accrétion cachée. Le système, une galaxie poussiéreuse à sursaut, se transforme en HRQ. Puis, les flots de matière et d’énergie expulsés par le quasar (le feedback) perturbent, chauffent et finalement expulsent le gaz environnant sur des échelles de plusieurs millions d’années-lumière . Ce faisant, le trou noir révèle un quasar « nu » et, simultanément, tarit la source de combustible, mettant fin à la fois à sa propre croissance et à la formation d’étoiles dans la galaxie .

En clair, attraper un quasar dans sa phase de souffle, c’est observer le mécanisme qui pourrait transformer des galaxies riches en gaz et en étoiles naissantes en galaxies elliptiques « mortes », peuplées de vieilles étoiles. Avec cet échantillon de 77 HRQs dûment confirmés, l’étude « Hidden Monsters with SPHEREx I », soumise en mai 2026 , fournit une base statistique robuste pour tester et affiner ces modèles. De quoi enfin comparer directement les propriétés des populations de quasars obscurcis et non obscurcis, et établir fermement le lien de parenté qui les unit.

Le ciel profond vient de livrer une mine d’or. Et avec les trois prochains relevés complets du ciel que SPHEREx doit encore réaliser durant sa mission principale de 25 mois , ce n’est probablement que le début d’un tout nouveau chapitre dans la traque des « monstres cachés ».

Source : L’étude « Hidden Monsters with SPHEREx I: A goldmine for heavily reddened quasars at cosmic noon », menée par Matthew Stepney et ses collègues, a été soumise sur le serveur de prépublications arXiv le 7 mai 2026 .