Le télescope Webb découvre un nouveau type d’objet: une étoile trou noir

Des astronomes utilisant le télescope spatial James Webb de la NASA ont identifié ce qui semble être un tout nouveau type d'objet cosmique: une "étoile trou noir" combinant les caractéristiques d'un trou noir massif et d'une étoile géante. La découverte, publiée dans la revue Nature, pourrait repenser notre compréhension de la formation des premières structures de l'Univers.

Une nouvelle classe d'objets

L'objet, nommé MoM-BH*-1, a été détecté dans l'Univers jeune, seulement 660 millions d'années après le Big Bang. Il apparaît sous la forme d'un point rouge extrêmement brillant sur les images du JWST, avec une taille comparable à celle de notre système solaire, tout en émettant environ 100 milliards de fois plus d'énergie que n'importe quelle étoile ordinaire, ce qui dépasse de loin ce que la fusion nucléaire pourrait produire.notebookcheck+1

"Nous pensons qu'il y a un trou noir central 100 000 fois plus massif que le Soleil", a expliqué l'auteur principal Rohan Naidu, chercheur NASA Hubble et Pappalardo Fellow à l'Institut Kavli d'astrophysique et de recherche spatiale du MIT. "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. C'est gigantesque."phys

L'équipe a découvert cet objet lors du programme "Mirage or Miracle" (MoM), qui cherchait certaines des premières galaxies de l'Univers. L'analyse spectroscopique a révélé la rupture de Balmer la plus profonde jamais mesurée à n'importe quel décalage vers le rouge, une absence presque totale d'éléments plus lourds que l'hydrogène et l'hélium, ainsi qu'une luminosité qui excluait toute explication stellaire conventionnelle.dailygalaxy+1

Un trou noir alimentant une enveloppe semblable à une étoile

Des simulations informatiques ont montré que seul un modèle associant un trou noir massif en accrétion à une immense enveloppe d'hydrogène gazeux pouvait reproduire la luminosité extraordinaire et les caractéristiques spectrales de MoM-BH*-1. Contrairement à une étoile normale alimentée par la fusion, cet objet tire son énergie de la matière qui tombe dans le trou noir central, tandis que le gaz environnant lui donne son apparence d'étoile.notebookcheck+1

L'objet pourrait également avoir gagné environ 30 pour cent de luminosité au cours de deux mois d'observations, ce qui correspond à un trou noir en croissance se nourrissant des matériaux environnants.dailygalaxy

Résoudre le mystère des petits points rouges

Cette découverte pourrait aider à résoudre l'une des plus grandes énigmes de l'ère du JWST: les nombreux "petits points rouges" visibles dans les images du ciel profond de l'Univers jeune, qui semblent avoir disparu aux époques cosmologiques plus récentes. Les chercheurs soupçonnent qu'un grand nombre de ces sources énigmatiques soient des étoiles trous noirs nichées au cœur des premières galaxies.phys+1

"Chaque petit point rouge correspond potentiellement à une étoile trou noir, intégrée dans une galaxie précoce ordinaire", a déclaré Naidu. "Mais la particularité de MoM-BH*-1 est que l'étoile trou noir éclipse pratiquement sa galaxie hôte, si bien que nous observons la lumière pure d'une étoile trou noir."phys