L’impact qui a créé un supermassif dans le système ZS7 s’est produit après 740 millions d’années du Big Bang : c’est le plus ancien jamais observé. La photo du télescope spatial James Webb pourrait éclairer la formation des plus grands trous noirs et leur impact sur la formation de l’univers.
Une collision cosmique, la plus ancienne que nous ayons jamais vue (presque) à l’œil nu. Le phénomène sur lequel nous en savons encore peu pourrait avoir façonné notre univers : grâce au télescope spatial James Webb (JWST), nous avons pu observer l’union (ou la collision, selon les points de vue) de deux trous noirs qui ont donné naissance à un supermassif. Une photo venue du passé qui pourrait éclairer les origines de l’univers.
Ce que l’on voit dans la photo prise par le télescope spatial James Webb
La découverte provient d’une équipe d’astrophysiciens des agences spatiales européenne, américaine et canadienne. Grâce aux images du télescope James Webb, les scientifiques ont pu étudier la fusion de deux trous noirs au centre du système appelé ZS7. La collision est la plus ancienne jamais détectée à ce jour : elle s’est produite « seulement » 740 millions d’années après le Big Bang. Aujourd’hui, l’univers est 20 fois plus âgé qu’à cette époque.
Pour un œil inexpérimenté, et sans instruments techniques, l’image capturée par James Webb montre simplement deux points rouges au milieu d’autres corps célestes. Mais les taches colorées dans l’espace sombre sont en réalité des disques d’accrétion, c’est-à-dire l’ensemble de matériaux spatiaux tournant de manière tourbillonnante autour des trous noirs. Dans le cas du supermassif au centre de ZS7, il s’agit de gaz denses et chauds éclairés par les radiations provenant des deux trous noirs avec une masse au moins 50 fois supérieure à celle de notre Soleil.
ESA | La photo capturée par le télescope spatial James Webb du système ZS7, où se rencontrent deux trous noirs
Quelles sont les conséquences de la découverte
La fusion de trous noirs n’est pas un phénomène inhabituel, surtout lorsque l’on regarde les premières phases de la vie de l’univers comme celles des deux protagonistes au centre de ZS7. Selon des études récentes, environ un tiers de tous les trous noirs observés à cette « époque » se trouvent au cœur d’un processus de fusion similaire. Et peut-être que même le supermassif au centre de la Voie lactée, c’est-à-dire Sagittarius A, aurait pu se former de la même manière.
Étudier la manière dont ont grandi les trous noirs de cette taille peut nous aider à comprendre non seulement comment ils se sont formés, mais aussi d’autres aspects de l’univers, comme par exemple l’impact des ondes gravitationnelles sur la formation de l’univers. Lorsque deux trous noirs fusionnent, en effet, des ondes gravitationnelles sont générées par la collision, c’est-à-dire des ondulations dans l’espace-temps. Une observation que les scientifiques peuvent faire grâce aux conséquences de la fusion de deux trous noirs dans la formation de l’univers, comme dans ce cas, mais qui sera poursuivie à l’avenir par LISA (Laser Interferometer Space Antenna), qui sera le premier observatoire dédié précisément aux ondes gravitationnelles.