Depuis que le télescope spatial James Webb (JWST) a commencé à scruter les profondeurs de l’univers primitif, les astronomes ont été confrontés à plusieurs reprises à une énigme : de minuscules objets rouge vif qui ne correspondent pas parfaitement aux catégories familières d’étoiles, de galaxies ou de trous noirs.
Aujourd’hui, un « petit point rouge » particulièrement extrême peut offrir un indice sur ce que sont réellement certains d’entre eux.
L’objet, nommé MoM-BH*-1, remonte à environ 660 millions d’années après le Big Bang, selon une étude publiée dans Nature. D’une taille à peu près équivalente à celle du système solaire, elle apparaît presque entièrement rouge et produit bien plus d’énergie qu’une étoile ordinaire ne pourrait en générer par fusion nucléaire.
Les chercheurs pensent que l’explication la plus probable est un trou noir à croissance rapide enfoui dans un cocon de gaz extrêmement dense.
En d’autres termes, le point rouge et l’« étoile du trou noir » proposée sont le même objet vu de deux manières différentes. MoM-BH*-1 est le point rouge détecté par le JWST, tandis que « l’étoile du trou noir » est ce que les chercheurs pensent être cachée à l’intérieur.
Le trou noir fournit l’énorme énergie, tandis que l’hydrogène gazeux environnant absorbe et remodèle la lumière s’échappant du système, lui conférant certaines caractéristiques normalement associées à une étoile. Malgré son nom, ce n’est pas une star conventionnelle.
Ce modèle pourrait aider à expliquer les nombreux autres « petits points rouges » que le JWST a trouvés dans l’univers primitif. Les astronomes ont eu du mal à déterminer ce que sont ces sources rouges compactes. Si MoM-BH*-1 est représentatif, au moins certains d’entre eux pourraient être de jeunes trous noirs cachés dans un gaz dense et capturés au cours d’un stade précoce de croissance rapide.
Cette possibilité pourrait également aider à répondre à une question bien plus vaste : comment des trous noirs supermassifs sont-ils apparus si peu de temps après le Big Bang ? Les astronomes ont découvert d’énormes trous noirs alors que l’univers n’avait que des centaines de millions d’années, ce qui leur laisse relativement peu de temps pour se former et se développer.
Rohan Naidu du Massachusetts Institute of Technology, qui a dirigé l’étude, soupçonne que les étoiles des trous noirs pourraient constituer un stade précoce de l’évolution des trous noirs supermassifs actuels, y compris celui situé au centre de la Voie lactée.
« Pendant des décennies, nous avons anticipé que quelque chose de spectaculaire devait se produire dans le tout premier univers. Les étoiles des trous noirs pourraient être « quelque chose de spectaculaire ». Il s’agit peut-être de la phase naissante et emmaillotée qui marque le début du voyage de presque tous les trous noirs supermassifs », a déclaré Naidu.
Les trous noirs supermassifs se trouvent au centre de la plupart des grandes galaxies et joueraient un rôle important dans la façon dont les galaxies évoluent, notamment en influençant le moment où les étoiles se forment et le moment où ce processus ralentit ou s’arrête.
Si le modèle d’étoile de trou noir tient le coup, des objets tels que MoM-BH*-1 pourraient donner aux astronomes un aperçu de ces énormes trous noirs à leurs balbutiements – encore enveloppés dans un gaz dense, bien avant qu’ils ne deviennent les géants que l’on voit aujourd’hui au centre des galaxies.
