Une équipe internationale de chercheurs a découvert le trou noir le plus ancien jamais observé, un objet né à l’aube de l’univers, 400 millions d’années après le Big Bang, le moment qui, il y a 13 000 ans, a laissé place à un univers plein de merveilles.
Jusqu’à il y a deux ans, de nombreux secrets du cosmos restaient cachés aux astronomes, mais l’arrivée de Télescope spatial James Webbconstruit par le Administration Nationale de l’Espace et de l’Aéronautique (NASA, en anglais), l’agence spatiale européenne (ESA) et l’agence canadienne (CSA), a changé la donne. Cette merveille technologique a ouvert une nouvelle ère dans la recherche astronomique.
Le télescope, qui fonctionne dans l’infrarouge, peut voir des objets froids, très lointains ou cachés derrière de la poussière, lui permettant d’observer l’univers primitif et de voir des objets aussi vieux que le trou noir qu’il vient de découvrir. une collaboration de scientifiques dirigée par l’astrophysicien Roberto Maiolino, de l’Université de Cambridge (Royaume-Uni).
Les résultats de la recherche, publiés ce mercredi dans la revue Nature, constituent – selon Maiolino – « un grand pas en avant ».
D’entrée, l’existence de ce trou noir étonnamment massif – quelques millions de fois la masse de notre Soleil– à un moment aussi précoce dans l’Univers, cela détruit les théories sur la formation et la croissance de ces objets.
Son origine, un mystère
Les astronomes pensent que les trous noirs supermassifs trouvés au centre des galaxies comme le Voie Lactée Il leur a fallu des milliards d’années pour atteindre leur taille.
Selon les modèles standards, ces objets se forment à partir des restes d’étoiles mortes, qui s’effondrent et peuvent former un trou noir environ cent fois la masse du Soleil mais, selon cette théorie, le jeune trou noir nouvellement découvert prendrait environ un milliard d’années. années pour atteindre sa taille actuelle mais l’univers n’avait pas encore un milliard d’années lorsqu’il a été détecté.
« Il est très tôt dans l’univers pour qu’il y ait un trou noir aussi massif, nous devons donc envisager d’autres façons dont ils pourraient se former », a expliqué Maiolino, du laboratoire Cavendish de Cambridge et du Kavli Institute of Cosmology.
Les chercheurs pensent que ce trou est si grand qu’il a dû se former d’une autre manière : il aurait pu être « né gros » ou avoir dévoré la matière à un rythme cinq fois plus élevé qu’on ne le pensait auparavant.
« Les galaxies très primitives étaient extrêmement riches en gaz, elles auraient donc été comme un buffet pour les trous noirs. »», suggère le chercheur.
Avalez votre hôte à mort
Comme les autres trous noirs, Ce jeune trou noir grandit en dévorant la matière de sa galaxie hôte, mais il est bien plus vorace que les autres trous des époques ultérieures.
La jeune galaxie hôte, appelée GN-z11, brille par la présence du trou extrêmement énergétique en son centre.
Cette galaxie est compacte – environ cent fois plus petite que la Voie lactée – mais les astronomes pensent que le trou noir est à l’origine de sa mort.
Lorsque les trous noirs consomment trop de gaz, ils le poussent comme un vent ultra-rapide. Ce « vent » pourrait arrêter le processus de formation des étoiles, tuant lentement la galaxie ainsi que le trou noir lui-même, qui se retrouverait sans « nourriture ».
Pour Maiolino, cette découverte passionnante est due à James Webb, qui a ouvert « une nouvelle ère » dans l’observation astronomique. «L’énorme augmentation de sensibilité, en particulier dans l’infrarouge, revient à passer du jour au lendemain du télescope de Galilée à un télescope moderne», dit-il.
« Avant la mise en ligne de Webb, je pensais que l’univers n’était peut-être pas aussi intéressant lorsqu’on allait au-delà de ce que nous pouvions voir avec le télescope spatial Hubble. Mais il n’en a pas été ainsi : l’univers a été assez généreux dans ce qu’il nous montre, et ce n’est que le début. »points forts.
Maiolino est convaincu que, grâce à sa sensibilité, Webb sera capable de trouver des trous noirs encore plus anciens dans les mois et années à venir et de dissiper les doutes sur la formation de ces objets.
