Astronomes ont peut-être identifié une nouvelle catégorie d’objets colossaux dans l’univers. Depuis un certain temps, des chercheurs s’interrogent sur des « petits points rouges » mystérieux, observés dans des centaines d’images du télescope spatial James-Webb. Désormais, une équipe du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a détecté un point rouge extrêmement lumineux dans l’univers primitif, ce qui pourrait expliquer ce phénomène.
Ce point rouge ressemble à une étoile de la taille de notre système solaire, mais il émet 100 milliards de fois plus d’énergie que toute étoile connue. De telles quantités d’énergie avaient jusqu’alors été associées aux trous noirs. Les astronomes du MIT suspectent donc qu’il s’agit d’un tout nouveau type d’objet astronomique, que l’on pourrait nommer « étoile trou noir ».
Les chercheurs ont analysé des données du télescope James-Webb (JWST) et ont publié leurs découvertes dans la revue « Nature ». Le JWST est le télescope le plus puissant jamais conçu, permettant d’explorer l’espace plus profondément que jamais. En raison de la vitesse finie de la lumière, scruter des galaxies lointaines équivaut également à un voyage dans le temps, révélant l’histoire et l’évolution de notre univers.
La lumière de ce nouvel objet hybride a voyagé pendant 13 milliards d’années pour atteindre la Terre, provenant probablement d’une période très précoce de l’univers, environ 660 millions d’années après le Big Bang.
Les chercheurs ont observé un schéma inattendu dans son spectre : la lumière du point est extrêmement brillante, sauf à certaines longueurs d’onde où elle disparaît complètement. Ce déclin spectral, connu sous le nom de « saut de Balmer », est traditionnellement associé aux gaz denses des étoiles. Cependant, dans ce cas, quelque chose était différent.
« Le saut que nous avons observé pour cet objet est le plus profond que nous ayons jamais enregistré, ce qui exclut les étoiles ordinaires comme source », a déclaré Rohan Naidu, auteur principal de l’étude. « On a quelque chose qui ressemble un peu à une étoile, mais qui est 100 milliards de fois plus brillant. Cela signifie que l’énergie ne peut pas provenir de la fusion nucléaire, la source d’énergie au cœur des étoiles que nous connaissons. »
Le spectre observé indique plutôt la présence d’une énorme enveloppe de gaz alimentant un trou noir en son centre. Bien que les trous noirs ne produisent pas de lumière, la matière attirée par leur gravité devient extrêmement chaude et brillante. Les chercheurs ont baptisé cet objet MoM-BH*-1.
Si ce point rouge lumineux est bien une étoile trou noir, il pourrait éclaircir l’identité des autres mystérieux « petits points rouges » observés dans presque toutes les images de l’espace profond réalisées par le JWST.
« Ces petits points rouges semblent omniprésents dans l’univers primitif, mais ils disparaissent pratiquement de la vue jusqu’à notre époque », a expliqué Naidu. Il s’agit donc d’objets cosmiques qui ont, d’une certaine manière, disparu au fil de l’évolution de l’univers. « Identifier ces objets a été l’un des sujets les plus débattus depuis le lancement du télescope James-Webb. »
Un des principaux défis pour comprendre ces petits points rouges a été qu’ils étaient souvent cachés derrière des galaxies. Cependant, le trou noir étoile MoM-BH*-1 pourrait n’avoir aucune galaxie l’entourant, offrant ainsi une meilleure visibilité.
Initialement, il y avait peu de consensus. Le spectre lumineux émis par MoM-BH*-1 diffère nettement du faible éclat des petits points rouges. Cependant, les astronomes ont modélisé comment les couleurs et la brillance de MoM-BH*-1 changeraient s’il était situé au centre d’une galaxie primitive. Ils ont constaté que la signature spectrale correspondait à celle des petits points rouges.
« Chaque petit point rouge pourrait effectivement être une étoile trou noir, nichée dans une galaxie primitive typique », affirme Naidu. « Ce qui rend MoM-BH*-1 spécial, c’est que cette étoile trou noir surpasse largement sa galaxie hôte, permettant d’observer uniquement la lumière de l’étoile trou noir. »
Cela s’avère utile pour les chercheurs, car ayant identifié un spectre pur d’une étoile trou noir, ils peuvent s’en servir comme référence pour rechercher d’autres objets similaires.
« Nous vivons des temps incroyablement excitants – près de mille articles scientifiques et prépublications concernant ces petits points rouges sont parus ces deux ou trois dernières années », a déclaré Jorryt Matthee, co-auteur de l’étude et professeur assistant à l’Institute of Science and Technology Austria. Ces résultats pourraient finalement ouvrir la voie à la résolution de l’énigme vieille de cinquante ans sur l’origine et l’évolution des trous noirs supermassifs.
Points à retenir
- Une nouvelle catégorie d’objets cosmiques, surnommée « étoiles trous noirs », a été suggérée.
- Ces objets émettent une énergie faramineuse, beaucoup plus que les étoiles classiques.
- Leurs découvertes proviennent du télescope James-Webb, offrant un regard sans précédent sur l’univers primitif.
- Le spectre lumineux observé montre des caractéristiques atypiques qui les distinguent des étoiles normales.
- Cela pourrait résoudre des mystères entourant d’autres « petits points rouges » observés précédemment.
En tant qu’enthousiaste de l’astronomie, je suis véritablement captivé par cette recherche. Le fait que nous puissions explorer les débuts de l’univers et potentiellement déchiffrer ses mystères est fascinant. Quelles autres merveilles cachées attendent d’être découvertes au-delà de notre compréhension actuelle ? Le cosmos semble regorger de surprises, et chaque découverte est une invitation à s’interroger davantage sur notre place dans l’immensité de l’univers.