Des scientifiques témoignent de la naissance d'un monstre cosmique — 8,3 milliards d'années après l'événement
Des observations du télescope spatial James Webb de la NASA et d'autres télescopes ont révélé ce qui semble être la formation d'un trou noir supermassif entre deux galaxies en fusion. Plusieurs hypothèses entourent la formation de ces trous noirs géants, mais ces observations soutiennent l'idée qu'ils résultent de l'effondrement d'immenses nuages de gaz comprimés et choqués. De futures observations avec Webb pourraient enfin confirmer leur origine. Les trous noirs supermassifs se cachent dans presque toutes les grandes galaxies, y compris la nôtre, mais leurs origines restent mystérieuses.
La paire de galaxies en fusion, désormais appelée la Galaxie de l'Infini en raison de sa ressemblance avec le symbole infini, se trouve à 8,3 milliards d'années-lumière. Entre elles, les astronomes pensent avoir détecté un trou noir supermassif (SMBH) à ses débuts. Cet objet, quel qu'il soit, accumule une quantité phénoménale de matière, une caractéristique typique des SMBH. Ces observations pourraient constituer les premières preuves tangibles de la naissance d'un tel monstre cosmique.
Chacune des galaxies impliquées dans cette collision abrite son propre noyau lumineux contenant un SMBH, mais celui qui se formerait entre elles semble indépendant. Cette singularité a convaincu les astronomes Pieter van Dokkum (Université de Yale) et Gabriel Brammer (Université de Copenhague) qu'ils étaient face à un phénomène extraordinaire. Leurs analyses, basées sur des données du télescope Webb, de l'observatoire Keck, de Chandra et du Very Large Array, renforcent cette hypothèse.
Ce trou noir inhabituel, niché dans des nuages de gaz entre les deux galaxies, aurait probablement émergé du gaz comprimé lors de la fusion galactique. « Le gaz s'étend sur toute la largeur du système et a probablement été choqué et compressé au point de collision », expliquent les chercheurs dans une étude à paraître dans Astrophysical Journal Letters. Ils suggèrent que le SMBH s'est formé dans ce gaz turbulent peu après la collision.
Deux théories principales s'affrontent sur l'origine des SMBH. La théorie des « graines légères » avance qu'ils proviennent de trous noirs stellaires fusionnant progressivement. Cependant, ce processus prendrait trop de temps pour expliquer la présence de SMBH dans l'univers jeune. La théorie des « graines lourdes », qui postule un effondrement direct de nuages de gaz en SMBH, semble mieux correspondre aux observations récentes.
Si cette hypothèse se confirme, la Galaxie de l'Infini offrirait la première preuve empirique de la formation directe d'un SMBH, un phénomène jusqu'ici uniquement simulé. De futures observations avec Webb pourraient révéler à quoi ressemble un trou noir supermassif à ses débuts.
