Le télescope spatial James Webb (JWST) de la NASA a découvert un trou noir supermassif caché dans une galaxie lointaine surnommée « Virgile ». Cette galaxie présente une dualité frappante : elle apparaît comme un système normal de formation d’étoiles dans la lumière visible, mais se transforme en une centrale à haute énergie lorsqu’elle est observée dans les longueurs d’onde infrarouges. La découverte, publiée dans The Astrophysical Journal le 17 novembre, suggère que bon nombre des objets les plus extrêmes de l’univers pourraient rester cachés s’ils ne sont pas observés à travers des télescopes infrarouges.
La galaxie Jekyll et Hyde
Virgile apparaît tel qu’il existait environ 800 millions d’années après le Big Bang, donnant à JWST un aperçu du premier univers. Dans les observations optiques, la galaxie se présente comme un système jeune et en évolution silencieuse. Cependant, l’instrument MIRI (Mid-Infrared Instrument) de JWST révèle en son cœur un trou noir supermassif fortement obscur, émettant une énorme énergie. L’astronome George Rieke de l’Université d’Arizona a décrit ce phénomène comme étant le fait que Virgile avait « deux personnalités ».
« L’UV et l’optique montrent leur « bon » côté… Mais lorsque les données MIRI sont ajoutées, Virgil se transforme en l’hôte d’un trou noir supermassif fortement obscurci. »
Petits points rouges et croissance précoce des trous noirs
Virgil appartient à une classe d’objets rouges mystérieux connus sous le nom de « petits points rouges » (LRD), qui sont apparus dans les observations JWST de l’univers primitif. Les LRD étaient plus courants environ 600 millions d’années après le Big Bang, avant de fortement décliner de 1,5 milliard d’années, ce qui signifie qu’ils représentent une phase cruciale dans l’évolution galactique. Leur prévalence suggère un lien avec l’alimentation active de trous noirs supermassifs cachés derrière d’épais nuages de poussière.
Le trou noir au centre de Virgile est classé comme « surmassif », ce qui signifie qu’il est bien plus grand que prévu pour une galaxie de sa taille. Cette découverte remet en question les théories conventionnelles sur la croissance des trous noirs.
Inverser l’ordre : les trous noirs d’abord ?
Pendant des décennies, les astronomes ont cru que les galaxies se formaient en premier, avec des trous noirs supermassifs se développant progressivement à mesure que la matière s’accumulait en leur centre. Cependant, les observations du JWST comme celle-ci suggèrent que le contraire pourrait être vrai : les trous noirs pourraient se former avant les galaxies qui les hébergent.
Cette découverte implique que les trous noirs pourraient être à l’origine de la formation des galaxies, et non l’inverse. Comme le déclare Rieke, « JWST a montré que nos idées sur la formation des trous noirs supermassifs étaient complètement fausses. » Ce changement de compréhension va remodeler la façon dont les scientifiques modélisent l’univers primitif.
Les implications sont profondes : si les trous noirs se développent avant les galaxies, alors la structure fondamentale de l’évolution cosmique doit être repensée. Les observations continues du JWST seront essentielles pour résoudre ces mystères et affiner notre compréhension des années de formation de l’univers.
