Découverte d’un trou noir supermassif par le télescope spatial James Webb
Avec l’utilisation du télescope spatial James Webb (JWST), les astronomes observant un énorme trou noir dans une galaxie encore vierge à seulement 700 millions d’années après le Big Bang, ont trouvé un indice sur la croissance de ces titans célestes. Les observations pourraient indiquer que les trous noirs supermassifs dans l’univers primitif ont été créés à partir de ce qu’on appelle des trous noirs primordiaux, formés par des fluctuations de densité juste après le Big Bang.
Théories sur la formation des trous noirs supermassifs
Cette théorie présente un avantage par rapport aux idées de formation de trous noirs supermassifs qui nécessitent du temps pour que la première génération d’étoiles massives se forme et meure, puis pour que les trous noirs qu’elles donnent naissance se fusionnent et se nourrissent de quantités abondantes de gaz et de poussière. Le trou noir supermassif observé par JWST est A2744-QSO1 (QSO1), qui a une masse d’environ 10 millions de fois celle du soleil, équivalant à 10% de la masse totale de sa galaxie hôte.
La galaxie hôte de QSO1
Les trous noirs supermassifs observés dans l’univers local et donc au cours d’époques cosmiques ultérieures ont des masses aussi faibles que 0,005% de celles de leurs galaxies hôtes. Mais la galaxie hôte de QSO1 n’est pas seulement remarquablement petite. Cette galaxie, vue telle qu’elle était il y a 13 milliards d’années, est également pauvre en métaux, ce qui indique qu’elle a connu très peu d’explosions d’étoiles en supernovas et a dispersé des métaux forgés au cours de leur existence.
Théories de croissance des trous noirs supermassifs
Les scientifiques ont avancé plusieurs théories pour expliquer comment les trous noirs ont pu atteindre un statut supermassif, avec des masses de millions de fois celle du soleil, dans le cosmos primitif. Une possibilité est que les trous noirs sont nés grands. Une autre possibilité est que les noyaux des galaxies primitives étaient très denses en étoiles et que la fusion rapide des étoiles et de leurs restes stellaires a pu produire des trous noirs de masse intermédiaire.
Croissance à partir de trous noirs primordiaux
Les chercheurs derrière ces observations de QSO1 avec le JWST soulignent que le concept de trous noirs primordiaux a gagné en faveur au cours des quatre dernières décennies. Les trous noirs primordiaux pourraient émerger du tout début de l’univers déjà très massifs. Ils auraient été les premières structures formées dans l’univers, bien avant les étoiles et les galaxies.
Les nouvelles observations de QSO1 par JWST pourraient être les premières preuves observationnelles de cette croissance par des trous noirs primordiaux. Cependant, il reste encore du chemin à parcourir avant que cela ne puisse être confirmé. Il est important de noter que le scénario des trous noirs primordiaux comporte des limites et ne reproduit pas parfaitement les observations. Ces problèmes devraient être explorés avec des modélisations et des simulations supplémentaires.
