SMSS J215728.21-360215.1
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 Image de SMSS J2157-3602, prise par le VISTA Hemispheric Survey. | |
| Données d’observation (Époque J2000.0) | |
|---|---|
| Constellation | Poisson austral |
| Ascension droite (α) | 21h 54m 29,30s |
| Déclinaison (δ) | −36° 16′ 34″ |
| Magnitude apparente (V) | 17,1 à 17,3 |
| Luminosité | 6,95 x 10¹⁴ L☉ (695 000 milliards de L☉) L☉ |
| Décalage vers le rouge | 4,75 |
Localisation dans la constellation : Poisson austral   | |
| Astrométrie | |
| Distance | 12,5 milliards d'années-lumière al |
| Caractéristiques physiques | |
| Type d'objet | Quasar |
| Masse | ~ 34 milliards de M☉ M☉ |
| Dimensions | 671 UA (Rayon de Schwarzschild) |
| Découverte | |
| Découvreur(s) | Christian Wolf |
| Date | Mai 2018 |
| Désignation(s) | 2MASS J21572822-3602151 TIC 197685958 WISE J215728.21-360214.9
WISEA J215728.22-360215.1 |
| Liste des quasars | |
| modifier |
|
SMSS J215728.21–360215.1, plus couramment désigné J2157–3602 ou simplement J2157, est un quasar extrêmement lumineux et lointain, localisé dans la constellation australe du Poisson austral (Piscis Austrinus). Il a été découvert grâce aux données collectées par le télescope automatisé SkyMapper, installé à l’observatoire de Siding Spring en Australie, et opéré par l’Université nationale australienne. L’annonce de sa découverte a été rendue publique en juin 2018, puis détaillée dans une publication scientifique parue le 30 juin 2020 dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ²³.
Le décalage vers le rouge (ou redshift) de J2157, mesuré autour de z ≈ 4,692, indique qu’il se situe à une distance cosmologique comprise entre 3 801 ± 10 mégaparsecs (soit environ 12,4 milliards d’années-lumière) et 3 967 ± 10 mégaparsecs (∼12,9 milliards d’années-lumière) selon les modèles utilisés. Ce quasar nous apparaît tel qu’il était moins de 1,5 milliard d’années après le Big Bang, ce qui en fait un objet d’une extrême jeunesse à l’échelle cosmique, tout en étant déjà incroyablement massif et lumineux.
J2157 est un quasar d’un éclat exceptionnel, repéré pour la première fois en mai 2018 grâce au croisement des catalogues Gaia DR2, SkyMapper Southern Survey et WISE. Les données astrométriques de Gaia ont permis d’éliminer efficacement les étoiles de notre Galaxie, tandis que la photométrie optique et infrarouge de SkyMapper et WISE a mis en évidence des candidats à fort décalage vers le rouge et grande luminosité. Parmi ceux-ci, J2157 a été identifié avec une magnitude z ≈ 16,9 et un indice W4 de ≈ 7,42, au redshift initialement estimé à z ≃ 4,75. Sa luminosité absolue (M₁₄₅ ≈ −29,3, M₃₀₀ ≃ −30,1) en UV‑optique sans lentille le classait déjà parmi les quasars non-lentillés les plus brillants connus à cette époque[1].
La confirmation spectroscopique en infrarouge, réalisée en 2020 et publiée dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, a permis une estimation plus précise du redshift à z = 4,692 ± 0,005 et une mesure du profil de la raie Mg II conduisant à une estimation de la masse du trou noir supermassif associée d’environ (3,4 ± 0,6) × 10¹⁰ M☉. La luminosité bolométrique a été évaluée à ~1,6 × 10⁴⁸ erg/s, avec un rapport d’Eddington d’environ 0,4, ce qui signifie que son éclat extrême provient davantage de sa masse gigantesque que d’un taux d’accrétion proche de la limite théorique[2].
J2157‑3602 demeure un objet clé pour la cosmologie observationnelle, car la présence d’un trou noir de plusieurs dizaines de milliards de masses solaires dès l’ère z ≃ 4,7 (soit ≃ 1,3 Gyr après le Big Bang) met au défi les modèles standards de formation des trous noirs. Atteindre une telle masse en moins d’un milliard d’années nécessite soit des graines initiales exceptionnellement lourdes, soit des phases d’accrétion presque super‑Eddington, ce qui complexifie significativement les scénarios classiques. En dépit des vérifications astrométriques (absence de multiples images dans Gaia, pas de détection radio dans NVSS ou SUMSS) réduisant la probabilité d’un effet de lentille gravitationnelle fort, de faibles amplifications à petite échelle ne peuvent être totalement exclues, laissant place à une incertitude quantitative dans ses propriétés intrinsèques[3].
