Des astronomes découvrent une étoile à trou noir, un objet cosmique inédit

Des astronomes ont identifié un type d'objet astrophysique jamais vu auparavant dans l'univers primitif : une "étoile à trou noir", une entité hybride qui ressemble à une étoile immense mais qui est propulsée par le moteur gravitationnel d'un trou noir. Cette découverte, publiée mercredi dans la revue Nature, pourrait bouleverser notre compréhension des mystérieux "petits points rouges" apparus sur presque toutes les images du ciel profond prises par le télescope spatial James Webb de la NASA.eurekalert+1

L'objet, nommé MoM-BH*-1, a été découvert par une équipe dirigée par Rohan Naidu, astronome à l'Institut Kavli d'astrophysique et de recherche spatiale du MIT. Il apparaît comme un point rouge extrêmement brillant datant de quelques centaines de millions d'années seulement après le Big Bang. Bien qu'il ressemble à une étoile de la taille du système solaire, il rayonne environ 100 milliards de fois plus d'énergie que n'importe quelle étoile connue, des niveaux de production plus cohérents avec un trou noir.miragenews+1

"Nous pensons qu'il y a un trou noir central qui est 100 000 fois plus massif que le soleil", a déclaré Naidu. "Et autour de ce trou noir, il y aurait cette enveloppe de gaz très étendue qui ressemble à une étoile de la taille du système solaire".miragenews

Une découverte fortuite

L'équipe ne cherchait pas une nouvelle classe d'objets. Ils recherchaient les premières galaxies dans le cadre d'une étude baptisée "Mirage ou Miracle", conçue pour déterminer si les caractéristiques extrêmement brillantes sur les images du JWST étaient de véritables galaxies primitives ou des illusions d'optique. Une caractéristique, un point très rouge et très brillant, s'est immédiatement distinguée.popsci+1

Sa signature lumineuse défiait toute explication simple. Elle présentait la "cassure de Balmer" la plus profonde jamais enregistrée, un motif spectral généralement associé aux atmosphères stellaires, mais à une échelle qui excluait les étoiles ordinaires. La lumière ne contenait également presque aucun métal, seulement de l'hydrogène et de l'hélium.eurekalert+1

Réécrire les manuels

Des simulations ont montré que le point pouvait s'expliquer par un trou noir massif en accrétion enveloppé dans un cocon d'hydrogène extrêmement dense, produisant une lumière qui imite une surface stellaire mais à des énergies bien plus élevées. Le directeur du MKI, Robert Simcoe, co-auteur, a déclaré que l'équipe avait été surprise de découvrir que "l'on peut" produire une telle rougeur "si l'on dispose d'un écran d'hydrogène extrêmement dense, si dense qu'il ressemble davantage à la surface d'une étoile énorme qu'à une nébuleuse interstellaire vaporeuse".miragenews+1

Cette découverte s'appuie sur des travaux antérieurs. En juin, une équipe distincte dirigée par Vasily Kokorev à l'Université du Texas à Austin a publié ce que la NASA a qualifié de "preuve la plus solide à ce jour" du modèle de l'étoile à trou noir, basée sur un spectre détaillé d'un autre petit point rouge. Naidu a déclaré à Gizmodo que les étoiles à trou noir pourraient représenter "l'histoire de la naissance de chaque trou noir supermassif", tandis que les petits points rouges omniprésents pourraient chacun être une étoile à trou noir intégrée dans une galaxie plus grande.gizmodo+1

"Les astronomes qui étudient l'univers primitif sont tellement enthousiastes en ce moment", a déclaré Naidu. "Nous réécrivons les manuels et ajoutons de nouveaux chapitres pour des choses dont nous ignorions même l'existence".gizmodo