Les astronomes ont enfin résolu le mystère des énigmatiques « petits points rouges » apparaissant dans les premières images de l’Univers capturées par le télescope spatial James Webb (JWST). Ces taches, dispersées dans le ciel quelques centaines de millions d’années seulement après le Big Bang, ne sont pas des galaxies primitives massives, mais de jeunes trous noirs supermassifs se nourrissant activement de nuages denses de gaz ionisé. Cette découverte fournit un aperçu clé de la façon dont ces géants cosmiques se sont développés si rapidement au cours des balbutiements de l’Univers.
Le mystère dévoilé
Depuis le lancement de JWST en 2021, les points rouges ont intrigué les scientifiques. Les premières théories proposaient des phénomènes exotiques ou des galaxies inhabituellement massives se formant à un rythme sans précédent. Cependant, une équipe dirigée par le professeur Darach Watson de l’Université de Copenhague a mené deux années d’analyses rigoureuses, révélant la véritable nature de ces objets.
Les points sont des trous noirs, environ cent fois moins massifs qu’on ne le pensait auparavant, enveloppés dans d’épais cocons de gaz ionisé. Comme ces trous noirs consomment le gaz environnant, la friction génère une chaleur intense. Cette chaleur émet un rayonnement qui filtre à travers le cocon, apparaissant sous la forme d’une lueur rouge caractéristique détectée par les capteurs infrarouges de JWST.
Comment les trous noirs se développent : carburant et projecteurs
Ces premiers trous noirs ne sont pas seulement de petite taille ; leur croissance est également remarquablement efficace. Alors que les trous noirs sont généralement des mangeurs inefficaces, rejetant une grande partie de leur matière dans l’espace, les cocons de gaz denses agissent à la fois comme une source de carburant et un projecteur naturel. Le cocon permet aux astronomes d’observer des trous noirs dans une phase de croissance intense jusqu’alors inédite.
“Nous avons capturé les jeunes trous noirs au milieu de leur poussée de croissance, à un stade que nous n’avions jamais observé auparavant”, a déclaré le professeur Watson. “Le cocon dense de gaz qui les entoure fournit le carburant dont ils ont besoin pour se développer très rapidement.”
Implications pour la formation de trous noirs supermassifs
Les résultats répondent à une énigme de longue date en astrophysique : comment les trous noirs supermassifs, comme celui au centre de notre Voie lactée, se sont développés si rapidement au début de l’Univers. Les trous noirs nouvellement identifiés, pesant jusqu’à 10 millions de fois la masse du Soleil, démontrent un mécanisme plausible de croissance rapide.
Cette découverte ne consiste pas seulement à confirmer l’existence de trous noirs plus petits ; il s’agit de comprendre comment ils sont devenus les géants supermassifs que nous observons aujourd’hui. L’Univers primitif fournissait les conditions parfaites pour que ces trous noirs consomment rapidement du gaz, accélérant ainsi leur croissance d’une manière qui n’est plus possible dans le cosmos moderne.
La recherche, publiée cette semaine dans Nature, fournit une pièce cruciale dans le puzzle de l’évolution des trous noirs, comblant le fossé entre les modèles théoriques et les données d’observation.
“Les petits points rouges sont de jeunes trous noirs, cent fois moins massifs qu’on ne le pensait, enveloppés dans un cocon de gaz qu’ils consomment pour grossir.” – Professeur Darach Watson.
L’étude fournit la première observation directe des trous noirs au cours de cette première phase critique de croissance, révolutionnant notre compréhension de la manière dont ils ont façonné l’évolution de l’Univers.
