Découverte inédite d’une « graine » de trou noir massif

L’énigme des trous noirs supermassifs apparus moins d’un milliard d’années après le Big Bang pourrait être enfin résolue grâce à la découverte des premières preuves de « graines » de trous noirs massifs.

Des astronomes pensent avoir identifié ces « graines » de trous noirs, essentielles pour comprendre la rapide évolution de certains trous noirs ayant une masse équivalente à des millions, voire des milliards, de fois celle du Soleil. Ces graines de trous noirs pourraient avoir des masses proches de 40 millions de fois celle de notre Soleil. Elles se formeraient directement à partir de l’effondrement d’un énorme nuage de gaz, contrairement aux trous noirs typiques issus de l’effondrement d’étoiles massives en fin de vie. Les galaxies supposées abriter ces graines sont appelées Galaxies à Trous Noirs Surdimensionnés (Outsize Black Hole Galaxies – OBG). Ces galaxies sont très éloignées, apparues lorsque notre Univers, âgé actuellement de 13.8 milliards d’années, n’avait que 400 millions d’années.

L’équipe dirigée par Akos Bogdán du Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian a détecté un objet de cette nature en étudiant un quasar grâce au télescope spatial James Webb et à l’observatoire spatial Chandra de la NASA. Les quasars sont alimentés par des trous noirs supermassifs et sont extrêmement lumineux, au point d’éclipser par leur éclat toutes les étoiles de leur galaxie hôte. L’objet étudié par Bogdán et ses collègues se trouve dans une galaxie appelée UHZ1.

Les données collectées concordaient avec ce qu’on attendrait d’une OBG. En effet, les émissions de rayons X détectées indiquaient un trou noir en train de s’alimenter, ce qui renforce l’idée que UHZ1 pourrait bien être une OBG.

Les chercheurs ont également comparé leurs observations à des simulations de croissance rapide des graines de trous noirs massifs, trouvant une correspondance significative. UHZ1 pourrait donc bien être le premier candidat OBG, offrant ainsi une preuve solide de la formation de trous noirs massifs par effondrement direct dans l’Univers primitif.

Les auteurs précisent cependant les limites de leurs recherches et insistent sur le fait que d’autres études sont nécessaires avant de confirmer l’existence des graines de trous noirs massifs et leur lien avec la croissance des trous noirs supermassifs dans l’Univers naissant.