C’est un monstre cosmique 10 millions de fois plus lourd que le Soleil : il a été détecté au centre d’une petite galaxie à peine 570 millions d’années après le Big Bang. Le monstre cosmique, découvert grâce au télescope spatial James Webb (JWST) de la NASA, pourrait n’être que l’un des innombrables trous noirs qui se sont gorgés de tailles toujours plus grandes pendant l’Aube cosmique, la période commençant environ 100 millions d’années plus tard du big bang initial. .
Un groupe de chercheurs a utilisé le télescope spatial James Webb, dont les puissants instruments permettent de remonter dans le temps jusqu’aux premières étapes de l’Univers, pour découvrir un énorme trou noir supermassif, qui a une masse équivalente à 10 millions de fois celle du Soleil . , au centre d’une galaxie en formation, seulement 570 millions d’années après le début du cosmos.
Jusqu’à présent, il s’agit de le plus ancien trou noir supermassif jamais découvertbien que les astronomes pensent que le record sera rapidement dépassé, en raison des grandes avancées dans l’étude de l’Univers primordial.
Scanner les débuts du cosmos
La découverte est détaillée dans un article scientifique récemment publié sur arXiv, et qui a été soumis pour publication prochaine dans The Astrophysical Journal. « Nous avons identifié le noyau galactique actif le plus éloigné (AGN) et le premier trou noir que nous ayons jamais découvert » Indien Rebecca Larson a déclaré à Science Alert, astrophysicienne à l’Université du Texas à Austin et auteur principal de la nouvelle étude.
Les trous noirs supermassifs Elles naissent de l’effondrement d’étoiles géantes et grandissent en accumulant sans cesse gaz interstellaires, poussières cosmiques, étoiles et autres trous noirs, jusqu’à atteindre des millions ou des dizaines de milliards de masses solaires. Certains de ces gloutons insatiables peuvent être vus à partir de la lumière émise par le matériau qui spirale à l’intérieur, augmentant notamment sa température dans les noyaux actifs galactiques (AGN).
En regardant plus profondément dans le cosmos grâce aux nouvelles technologies, les scientifiques peuvent intercepter une lumière plus lointaine qui vient de plus loin dans le temps. De cette façon, ils peuvent révéler les secrets des premières périodes de l’Univers, lorsque les premières grandes structures cosmiques, telles que les étoiles et les galaxies, se sont formées. Cette étape primaire, appelée Aube cosmiquecommence seulement 100 millions d’années après le Big Bang, une période minimale dans le cadre de la vaste histoire universelle.
Selon un article publié dans Live Science, pour détecter le plus ancien trou noir supermassif au coeur de la petite galaxie CEERS_1019, les astronomes ont scanné le ciel avec deux caméras spécialisées, l’instrument à infrarouge moyen (MIRI) et la caméra à infrarouge proche du télescope spatial James Webb. Plus tard, ils ont utilisé les spectrographes intégrés aux caméras pour « décomposer » la lumière en ses multiples fréquences d’ondes.
Les premiers trous noirs supermassifs
Après avoir analysé ces éclairs faibles envoyés depuis les premières années de l’Universont trouvé un pic inattendu d’intensité lumineuse, un signe clé que la matière chaude autour du trou noir supermassif émettait de faibles traînées de rayonnement à travers le cosmos.
L’existence d’un trou noir supermassif il y a plus de 13,2 milliards d’années pas surprenant, car d’autres exemples ont déjà été identifiés encore plus massif dans le cosmos primitif, mais pas si loin dans le temps. Par exemple, le trou noir de la galaxie J0313-1806, 670 millions d’années après le Big Bang, atteint une masse de 1,6 milliard de soleils.
La grande différence dans la nouvelle découverte est qu’elle représente un moment antérieur dans l’Univers et pourrait donc éclairer la façon dont les trous noirs supermassifs se sont développés au cours de l’Aube cosmique. Cependant, les astronomes recherchent toujours le soi-disant hypothétiques trous noirs « primordiaux »qui serait encore plus jeune et serait apparu très peu de temps après voire avant le Big Bang.
Référence
Découverte par le CEERS d’un trou noir supermassif en accrétion de 570 Myr après le Big Bang : identification d’un ancêtre de z massifs > 6 quasars. Rebecca L. Larson et al. ArXiv (2023). DOI : https://doi.org/10.48550/arXiv.2303.08918