The Astrophysical Journal Letters annonce une découverte qui pourrait bouleverser notre perception des trous noirs supermassifs. Des astronomes ont mis en évidence qu'un petit point en rayon X catalogué par le télescope spatial Chandra correspond exactement à un des petits points rouges des données de James Webb. Ainsi, sa véritable nature a été mise à jour.
Les "petits points rouges" figurent parmi les objets les plus intrigants découverts par James Webb. Compacts et très rouges, ils existaient il y a plus de 11 milliards d'années, aux premiers temps du cosmos. Leur nature exacte restait floue, mais une relation avec une observation en rayons X vient d'apporter un indice décisif.
Une fenêtre sur le cœur d'un petit point rouge, révélant le trou noir supermassif qu'il abrite.
Crédit: NASA/CXC/SAO/M. Weiss ; adapté par K. Arcand et J. Major Ce point X, nommé 3DHST-AEGIS-12014, coïncide exactement avec un petit point rouge observé par Webb. L'énergie détectée par Chandra est similaire à celle des quasars, des galaxies dont le trou noir central est particulièrement actif. Cela indique que les petits points rouges pourraient être d'immenses nuages de gaz abritant un trou noir en pleine croissance.
Les petits points rouges sont des objets très compacts, de seulement quelques centaines d'années-lumière de diamètre. Leur couleur rouge traduit une température relativement basse, entre 1700 et 3700 degrés Celsius, plus froide que notre Soleil.
Ces objets ressembleraient ainsi à une immense étoile rouge, mais dont le cœur serait un trou noir supermassif.
L'une des principales questions en astrophysique est de savoir comment naissent les trous noirs géants. Deux scénarios s'affrontent: la formation ascendante, par fusion d'étoiles massives, ou la formation descendante, par effondrement direct d'un nuage de gaz. Les petits points rouges penchent fortement pour la seconde hypothèse, celle d'un nuage de gaz qui se contracte pour donner naissance à un trou noir.
Le point X observé par Chandra se distingue des autres petits points rouges car il émet des rayons X, ce qui est inédit pour ce type d'objets. Les astronomes pensent qu'il s'agit d'un objet en transition: le trou noir, en se nourrissant du nuage de gaz, aurait créé des "fenêtres" qui laissent échapper les rayons X. C'est une première observation directe de ce processus.
Cette découverte pourrait permettre de relier la formation des trous noirs supermassifs à celle des galaxies qui les entourent. Les petits points rouges seraient alors une pièce manquante du puzzle cosmique, nous aidant à comprendre comment notre propre Voie lactée a évolué depuis ses débuts.