Le télescope spatial James Webb continue d’élargir notre compréhension de l’univers. Sa dernière découverte révèle un trou noir supermassif, le plus ancien jamais détecté, révélant des indices cruciaux sur les débuts de notre cosmos.
Découverte du trou noir remet en question les modèles cosmologiques
Cette nouvelle découverte a bouleversé des croyances établies. Le trou noir se trouve dans la galaxie GHZ2, et son élément le plus fascinant n’est pas seulement sa distance incroyable, mais aussi la date de sa formation. Les estimations actuelles le situent juste 350 millions d’années après le Big Bang, un fait qui contredit les modèles traditionnels utilisés par les chercheurs.
Théoriquement, le temps disponible n’aurait pas été suffisant pour qu’un « monstre » gravitationnel de cette taille se développe si rapidement.
Au cœur de cette recherche se trouve la galaxie GHZ2/GLASS-z12, dont la découverte a été rendue possible grâce à une collaboration entre les observations du JWST et les données de l’observatoire ALMA au Chili. Ce dernier a confirmé son emplacement précis, avec des paramètres qui l’identifient comme la structure la plus ancienne et éloignée jamais validée par la science.
Cependant, l’élément qui a vraiment alerté les scientifiques était non seulement la distance, mais aussi la composition. Les instruments ont détecté des lignes d’émissions de carbone ionisé d’une intensité remarquablement élevée. Pour comprendre l’importance de cette mesure, il est essentiel de savoir que la ionisation du carbone à ce niveau nécessite une énergie colossale.
Bien que les étoiles jeunes et massives puissent créer cette ionisation, leur énergie ne suffirait pas à expliquer l’intensité observée dans GHZ2. Cela a conduit les chercheurs à envisager la présence d’un Core Galactique Actif (AGN), c’est-à-dire un trou noir supermassif accaparant de la matière à une vitesse fulgurante.
L’univers primitif n’était pas un lieu monotone
Ce travail de recherche suggère que le trou noir a une masse disproportionnée par rapport à sa galaxie hôte. Alors que dans notre univers local, la proportion entre la masse du trou noir et celle de sa galaxie tourne autour de 0,1%, dans la GHZ2, cette relation peut atteindre jusqu’à 5%. Ce chiffre remet directement en question les théories de formation, actuellement réparties en deux hypothèses principales :
- Sémences légères : les trous noirs naissent de la mort des premières étoiles et croissent progressivement par accrétion de matière. Le problème avec cette théorie est que 350 millions d’années est un délai trop court pour atteindre les dimensions observées.
- Sémences lourdes : d’énormes nuages de gaz primordial se seraient effondrés directement pour former des trous noirs, sans passer par la phase étoile.
La découverte dans GHZ2 semble privilégier la deuxième hypothèse ou, alternativement, la survenue d’épisodes de consommation « super-Eddington », un processus où le trou noir absorbe de la matière à un rythme bien supérieur à ce que la pression de radiation permettrait théoriquement.
Si cette découverte est confirmée par des études futures, cela marquera un nouvel enregistrement pour un trou noir supermassif actif. Jusqu’à présent, ce titre appartenait à la galaxie UHZ1, située environ 470 millions d’années après le Big Bang. GHZ2 recule cette limite de plus de 100 millions d’années, nous rapprochant ainsi encore plus des débuts de tout.