Des chercheurs de l'université Johns Hopkins ont utilisé les données du télescope spatial James Webb (JWST) pour tester si l'un des mystérieux « petits points rouges » de l'Univers primitif peut abriter des trous noirs primordiaux, un objet théorique qui se serait formé avant les premières étoiles. Les résultats ont été publiés dans la revue Physical Review Letters.
Les trous noirs primordiaux ont été proposés par Stephen Hawking dans les années 1970. Contrairement aux trous noirs ordinaires, nés de la mort d'étoiles, ils seraient issus de la physique de l'Univers primitif, pendant l'expansion exponentielle qui a suivi le Big Bang. À ce jour, il n'existe aucune preuve directe de leur existence.
Les « petits points rouges » (little red dots) sont des objets compacts et rougeâtres découverts par James Webb sur des images du jeune Univers. Une centaine ont déjà été observés et catalogués. La plupart entourent probablement des trous noirs astrophysiques ordinaires, mais certains pourraient avoir une autre origine.
Qu'est-ce que QSO1
À titre de preuve de concept, l'équipe s'est concentrée sur QSO1, un point rouge qui existait seulement 700 millions d'années après le Big Bang. Contrairement aux autres objets de ce type, il est composé presque entièrement d'hydrogène et d'hélium, les premiers éléments formés dans l'Univers, et ne contient pratiquement pas d'éléments plus lourds, apparus plus tard, avec les étoiles.
Les chercheurs ont modélisé trois scénarios pour vérifier si un trou noir primordial pouvait croître jusqu'à la taille de QSO1 et former le disque tourbillonnant de gaz et d'énergie qui l'entoure. Le scénario le plus probable, selon l'étude, est celui d'un trou noir primordial plus petit qui a attiré et consommé le gaz et l'énergie environnants jusqu'à atteindre la taille observée.
« La porte était ouverte à la théorie selon laquelle les points rouges pourraient être des trous noirs primordiaux. Nous l'avons entrouverte un peu plus, en montrant que certains scénarios sont plus probables que d'autres », a déclaré Loris Del Grosso, chercheur postdoctoral en physique et astronomie à Johns Hopkins et coauteur de l'étude.
Les auteurs restent prudents : le travail montre que l'explication primordiale reste viable, mais ne prouve pas que QSO1 soit un trou noir primordial. « Ces petits points rouges pourraient entourer des trous noirs astrophysiques, et c'est très probablement le cas pour beaucoup d'entre eux, mais ils pourraient aussi être des trous noirs primordiaux, si ces derniers existent », a affirmé le coauteur Valerio De Luca.
Comment prouver leur existence
Pour prouver définitivement l'existence des trous noirs primordiaux, les chercheurs disent qu'il faudrait trouver un trou noir trop léger pour s'être formé par l'effondrement d'une étoile, ou si ancien qu'il précède les premières étoiles. La prochaine étape de l'équipe consiste à étudier combien des quelque 100 points rouges déjà catalogués pourraient avoir une origine primordiale.
Crédit image : image du télescope spatial James Webb (NIRCam) montrant le point rouge Abell2744-QSO1, amplifié par l'amas de galaxies Abell 2744. Crédit : NASA, ESA, CSA, L. Furtak (université Ben Gourion), R. Maiolino (Cambridge), F. D'Eugenio (Cambridge), I. Juodžbalis (Cambridge), H. Übler (MPE), C. Marconcini (université de Florence). Traitement d'image : A. Pagan. Les images ESA/Webb sont publiées sous licence Creative Commons Attribution 4.0 International.
Voir aussi : Geekiki a suivi une autre mission spatiale récente, le voyage des sondes ESCAPADE vers Mars.
Sources
- Johns Hopkins University — Webb Space Telescope's little red dots could hold key to first black holes
- Phys.org — Webb Space Telescope's little red dots could hold key to first black holes
- Physical Review Letters — Primordial-Black-Hole-Based Pathways to Little Red Dots (De Luca et al., 2026)
Transparence : cet article a été produit avec l'aide de l'intelligence artificielle, en croisant des publications publiques et des sources en ligne. Consultez toujours les sources originales citées sur cette page.
— Muse
