Notre compréhension des trous noirs pourrait être due à une mise à jour grâce au télescope spatial James Webb (JWST). Dans des images récentes, les scientifiques sont tombés sur une découverte surprenante : un groupe de points rouges pâles dans l’univers lointain. Ces petits points rouges, invisibles pour les télescopes précédents comme Hubble, s’avèrent être quelque chose d’inattendu : de petites versions de trous noirs supermassifs.
Les trous noirs sont des régions de l’espace-temps où la gravité est si forte que même la lumière ne peut s’en échapper. Les trous noirs supermassifs (SMBH), résidant au centre de la plupart des galaxies, peuvent représenter des millions, voire des milliards de fois la masse de notre soleil. Certains trous noirs supermassifs formés au début de l’univers semblent bien trop gros pour leur âge. Ces « quasars problématiques » sont un véritable casse-tête pour les scientifiques, car les modèles actuels suggèrent qu’ils n’auraient pas dû devenir aussi massifs aussi rapidement.
Les nouvelles découvertes
Les points rouges pâles découverts par JWST ressemblent aux pièces manquantes d’un puzzle. Ces objets, bien que beaucoup plus petits que des quasars monstrueux, sont néanmoins confirmés comme étant des trous noirs supermassifs.
Les scientifiques ont pu les identifier en analysant un type spécifique de signature lumineuse : « Plus la base des raies Hα est large, plus la vitesse du gaz est élevée. » explique chercheur principal Jorryt Matthee. “Ainsi, ces spectres nous indiquent que nous regardons un très petit nuage de gaz qui se déplace extrêmement rapidement et orbite autour de quelque chose de très massif comme un SMBH.”
Ces bébés trous noirs sont enveloppés de poussière, d’où leur couleur rouge. À mesure que cette poussière sera éliminée par la propre activité du trou noir, ils finiront par se transformer en quasars géants que nous voyons aujourd’hui. L’étude de ces bébés quasars ouvre une fenêtre sur les débuts de la vie de ces géants cosmiques, nous aidant potentiellement à comprendre comment les quasars problématiques sont apparus.
Cette découverte, publiée dans Le journal d’astrophysique, pourrait constituer une avancée majeure dans notre quête visant à percer les mystères de la formation de ces géants. Mais cela met également en évidence les incroyables capacités de JWST. Matthee et son équipe ont trouvé les bébés quasars grâce aux ensembles de données acquis par les collaborations EIGER (Emission-line galaxies and Intergalactic Gas in the Epoch of Reionization) et FRESCO (First Reionization Epoch Spectroscopiquement Complete Observations). Ce sont des programmes JWST dans lesquels Matthee a été impliqué.
« L’EIGER a été conçu pour étudier spécifiquement les rares quasars supermassifs bleus et leurs environnements. Il n’a pas été conçu pour trouver les petits points rouges. Mais nous les avons trouvés par hasard dans le même ensemble de données. En effet, en utilisant la caméra proche infrarouge du JWST, l’EIGER acquiert les spectres d’émission de tous les objets de l’Univers. Si vous levez votre index et étendez complètement votre bras, la région du ciel nocturne que nous avons explorée correspond à environ un vingtième de la surface de votre ongle. Jusqu’à présent, nous n’avons probablement fait qu’effleurer la surface.»
[via Futurism; image credits: © NASA, ESA, CSA, J. MATTHEE (ISTA), R. MACKENZIE (ETH ZURICH), D. KASHINO (NATIONAL OBSERVATORY OF JAPAN), S. LILLY (ETH ZURICH)]
2024-03-12 16:23:38
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