(CLO) Grâce au télescope spatial James Webb (JWST), des astronomes ont découvert un trou noir supermassif qui « dort » tranquillement, seulement 800 millions d'années après le Big Bang.
Ce trou noir, dont la masse est environ 400 millions de fois celle du soleil, a absorbé une grande quantité de gaz et de poussière galactiques, ce qui l'a fait « dormir » après avoir trop mangé.
La découverte, publiée dans la revue Nature le 18 décembre, complique encore davantage la question de savoir comment les trous noirs supermassifs se sont développés rapidement dans l'univers primitif.
Ces trous noirs sont généralement très grands et se trouvent généralement dans les grandes galaxies de l'univers proche, avec des masses représentant environ 0,1 % de la masse totale de leurs galaxies hôtes. Cependant, le trou noir découvert lors de l'étude avait une masse équivalente à environ 40 % de celle de sa galaxie hôte.
On pense généralement que les trous noirs supermassifs se développent par la fusion de trous noirs plus grands et l'absorption de gaz et de poussière de leur galaxie hôte. Ce processus prendrait des milliards d'années pour créer un trou noir supermassif. Cependant, le JWST a détecté un trou noir de cette taille très tôt dans l'univers, alors qu'il n'avait qu'environ 800 millions d'années.
Un trou noir suralimenté de l'univers primitif s'apprête à faire une sieste. Illustration : Jiarong Gu
Ce qui est remarquable, c'est que malgré son énorme masse, ce trou noir n'absorbe pas le gaz et la poussière à la vitesse rapide des autres trous noirs supermassifs. Au contraire, il absorbe la matière à une vitesse très lente, seulement environ 1 % de la vitesse maximale possible pour un tel trou noir. Comme ce trou noir ne brille pas aussi intensément que les autres, il reste « dormant » et difficile à détecter.
Bien qu'il soit en état de « sommeil », ce trou noir peut encore être détecté grâce à son énorme masse. Son état de « sommeil » offre également l'opportunité d'étudier la masse et la structure de la galaxie hôte à laquelle il appartient.
Roberto Maiolino, membre de l'équipe de recherche, a déclaré qu'il est possible que ces trous noirs soient « nés grands », c'est-à-dire qu'ils aient été formés de grande taille dès le départ. Une autre possibilité est qu'ils traversent des périodes d'activité extrême, suivies de longues périodes de repos.
Maiolino et son équipe ont simulé la croissance de trous noirs supermassifs dans l'univers primordial et ont découvert que ces trous noirs peuvent traverser des périodes de « suralimentation ». Durant ces périodes, les trous noirs croissent extrêmement rapidement, mais ces périodes ne durent que 5 à 10 millions d'années, après quoi ils « dorment » pendant des dizaines de millions d'années.
« Ces brèves explosions permettent au trou noir de croître rapidement alors qu'il passe la majeure partie de son temps en dormance », explique Maiolino. Ces périodes de dormance peuvent durer 10 à 20 fois plus longtemps que les épisodes de « suralimentation », ce qui rend les trous noirs de l'univers primitif majoritairement dormants et difficiles à détecter.
La découverte de ce trou noir supermassif constitue une avancée majeure pour une meilleure compréhension de la formation et de l'évolution des trous noirs dans l'univers primordial. L'équipe suggère que l'univers primordial était peut-être peuplé de ces « monstres » cosmiques dormants et que nous pourrions en découvrir davantage à l'avenir. Cependant, en raison de la nature dormante de ces trous noirs, leur détection constituera un défi majeur pour les astronomes dans les années à venir.
Ngoc Anh (selon Space, Daily Mail, Popsci)
Source : https://www.congluan.vn/kinh-vien-vong-james-webb-phat-hien-ho-den-khong-lo-ngu-sau-khi-an-qua-nhieu-post326434.html
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