Le monde de l’astronomie regorge de découvertes venues des profondeurs de l’espace-temps qui défient toutes les lois connues de l’astrophysique. Une équipe de recherche internationale examinant une structure ancienne qui existait lorsque l’univers n’avait que 5 % de son âge actuel avec le télescope spatial James Webb (JWST) a détecté un trou noir massif, plus ancien que sa galaxie hôte et beaucoup plus dominant en masse.
Cet extraordinaire corps céleste, classé « Petit point rouge » et appelé Abell2744-QSO1, pourrait détruire tout ce que nous savons sur les débuts de l’univers, selon les scientifiques.
L’ESPACE-TEMPS ÉTAIT TORSADÉ, UNE MAGNIFIQUE GÉANTE ÉTAIT EN ACTION
Il était impossible d’examiner en détail cette microstructure, qui ne fait que 1 300 années-lumière de large dans des conditions normales, à des milliards d’années-lumière. Mais la nature a offert aux astronomes un laboratoire cosmique. L’effet de lentille gravitationnelle créé par l’amas de galaxies géantes Abell 2744, également connu sous le nom de « Amas de Pandore », est entré en jeu.
La masse de l’amas massif a déformé l’espace-temps, grossissant cette structure lointaine derrière elle comme une loupe géante et l’affichant en trois exemplaires distincts dans le ciel. Grâce à cet effet naturel de télescope, JWST a pu analyser l’objet directement et clairement.
LES SCÉNARIOS DE FORMATION CLASSIQUE SONT INVALIDES
L’équipe, dirigée par Ignas Juodžbalis et Roberto Maiolino de l’Institut Kavli de cosmologie de l’Université de Cambridge, a cartographié l’effet gravitationnel sur le gaz autour du trou noir à l’aide de l’instrument NIRSpec (Near Infrared Spectrograph) du télescope. Des mesures directes ont révélé que le trou noir mesurait exactement 50 millions de masses solaires.
Les véritables données choquantes étaient cachées dans les rapports de masse : cette énorme structure constituait à elle seule au moins les deux tiers (environ 66 %) de la masse totale de la galaxie dans laquelle elle se trouvait. Alors que les trous noirs centraux des galaxies de l’univers actuel ne constituent qu’une infime fraction de la masse de la galaxie hôte, le fait que cet objet ancien dépasse la galaxie elle-même en masse a bouleversé toutes les théories sur la formation des galaxies.
NOUS SOMMES FACE À UN « TROU NOIR NU »
Selon la théorie classique acceptée dans le monde de l’astrophysique ; Premièrement, des galaxies et des étoiles se sont formées, des étoiles géantes qui ont terminé leur vie se sont effondrées et ont donné naissance à de petits trous noirs, et au fil du temps, ces trous noirs ont avalé les matériaux qui les entouraient et sont devenus supermassifs. La galaxie était donc la « mère » et la source de nourriture du trou noir.
Mais dans Abell2744-QSO1, la situation est complètement différente. Les analyses spectrales ont montré que la composition du gaz dans la région est presque entièrement composée d’hydrogène pur et d’hélium ; Il a été déterminé que le ratio d’éléments lourds résiduels d’étoiles tels que l’oxygène était inférieur de 0,5 pour cent à celui du Soleil. Les chercheurs décrivent cette structure comme « un trou noir presque entièrement nu » qui n’a encore subi aucun processus stellaire et s’est formé en s’effondrant sur lui-même juste après le Big Bang.
UNE NOUVELLE ÈRE COMMENCE EN ASTROPHYSIQUE
Cette découverte, annoncée dans deux articles distincts publiés dans les revues scientifiques réputées Nature et Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, montre que les premières grandes structures de l’univers pourraient ne pas être des galaxies, comme prévu, mais directement des trous noirs géants.
Les experts affirment que cette découverte constitue un changement de paradigme (changement d’axe) qui nécessite une réécriture complète des scénarios de formation et de croissance des trous noirs. La possibilité que la matière ait pu former ces gigantesques structures « primordiales » en s’effondrant sur elle-même avec des différences directes de densité après le Big Bang, sans passer par la phase d’effondrement stellaire, est candidate pour devenir le plus grand sujet de recherche cosmique de la prochaine décennie.
