Découverte du plus lointain trou noir supermassif avec le télescope James-Webb

En 2015, le télescope Hubble battait son record de distance pour une galaxie en observant celle que l’on appelait alors EGSY8p7, mais renommée depuis en CEERS_1019. Les astronomes l’observaient telle qu’elle était il y a environ 570 millions d’années. Les photons émis par cette galaxie dans le visible ou l’ultraviolet ont vu leur longueur d’onde dilatée par l’expansion de l’espace au cours de leur voyage avant d’être capturés par le miroir de Hubble puis d’être absorbés par ses capteurs CCD.

Une partie du spectre de CEERS_1019 s’est donc retrouvée décalée vers le rouge et plus précisément vers l’infrarouge. La galaxie elle-même est une sorte d’échantillon de l’époque du cosmos observable où se produisait ce que les cosmologistes appellent la réionisation. L’émission du rayonnement fossile, environ 380 000 après le Big Bang, avait produit pour la première fois des atomes neutres. Mais quelques centaines de millions d’années plus tard, le rayonnement ultraviolet des premières étoiles et des trous noirs géants accrétant de la matière allait ioniser à nouveau largement ces atomes.

Nous ignorons encore beaucoup de choses sur ce qui se passait pendant l’époque de la réionisation, mais nous savons qu’avec le télescope James-Webb et son grand miroir collecteur de photons provenant d’objets lointains et peu lumineux, notre connaissance va faire un bond de géant. C’est pourquoi CEERS_1019 a reçu toute l’attention des chercheurs utilisant le James-Webb.

Il en a résulté un article provenant d’une équipe dirigée par l’astrophysicienne Rebecca Larson de l’Université du Texas à Austin (États-Unis) et que l’on peut déjà lire sur arXiv en attendant sa publication dans Le Journal Astrophysique.

Jean-Pierre Luminet, directeur de recherche au CNRS et Françoise Combes, professeur au Collège de France, nous parlent des trous noirs et en particulier des trous noirs supermassifs dans les galaxies et qui sont derrière les AGN (noyaux actifs de galaxies). © Fondation Hugot du Collège de France

CEERS_1019, un laboratoire pour comprendre l’origine des trous noirs supermassifs ?

Il apparaît clairement maintenant que CEERS_1019 contenait déjà un trou noir supermassif d’environ 10 millions de masses solaires, soit plus que le trou noir central géant de notre Voie lactée, mais que ce trou noir faisait déjà de cette galaxie un AGN, un noyau actif de galaxies dont certains exemples sont aussi connus sous la forme de quasars.

Pour les chercheurs, CEERS_1019 contient même en fait le trou noir supermassif le plus éloigné et le noyau actif de galaxie le plus éloigné connu à ce jour.

Larson et ses collègues étaient occupés à analyser les données collectées pendant une heure par les quatre instruments du JWST lorsqu’ils ont été confrontés à une conclusion surprenante
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