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Découverte d'un trou noir gigantesque, archaïque et mystérieux

Le billet sciences week-end Mathilde Fontez (Epsiloon) et Hervé Poirier (Epsiloon) Le samedi à 6h55, 8h25, 10h55 et 12h55, le dimanche à 6h55, 8h25, 10h25 et 12h55

C’est de loin le plus vieux trou noir jamais découvert, il était déjà là, quelque 500 millions d’années après le Big Bang, il est énorme (10 millions de fois la masse du Soleil) ; et normalement, il n’a rien à faire là. Il va falloir revoir et surtout réécrire l’histoire de la genèse de notre Univers.

franceinfo - Hervé Poirier

Radio France

Publié le 15/04/2023 08:40 Mis à jour le 15/04/2023 08:44

Temps de lecture : 3min

Image d'artiste représentant un événement de perturbation de marée (TDE). Les TDE se produisent lorsqu'une étoile passe à proximité d'un trou noir supermassif, et se déchire sous l'effet de la gravité de ce dernier. Les débris forment un motif en forme d'éventail autour du trou noir avant de tomber dedans. (MARK GARLICK / SCIENCE PHOTO LIBRARY RF / GETTY IMAGES)

Un gigantesque trou noir archaïque est en train de déchirer l'espace à toute allure, a annoncé la NASA vendredi 7 avril. Hervé Poirier, rédacteur en chef du magazine scientifique Epsiloon, nous explique que c'est le plus vieux trou noir découvert. Il était déjà là, il y a quelque 500 millions d'années.

franceinfo : Le télescope spatial James Webb a observé un gigantesque trou noir qui n’a rien à faire là où il est. Expliquez-nous…

Hervé Poirier : Des trous noirs, on en voit de plus en plus dans le ciel. Pas directement bien sûr : ces astres sont si denses, que même la lumière ne peut en réchapper. Mais indirectement, on discerne de mieux en mieux l’effet de leur formidable attraction sur la matière aux alentours. Et bien celui-ci, c’est le plus vieux, jamais observé : il était déjà là, au cœur de sa galaxie, 570 millions d’années après le Big Bang.

Le télescope spatial Hubble avait déjà repéré cette très lointaine galaxie, une des plus brillantes de l’Univers primordial, mais il était incapable de discerner ce qu'il y a à l'intérieur. Le télescope James Webb, lui, a pu voir que cette galaxie cache un trou noir de 10 millions de fois la masse du Soleil, soit presque 3 fois plus que celui qui trône au centre de notre galaxie. Or, normalement, ce giga monstre n’a rien à faire là.

Et pourquoi donc ?

Dans l’histoire de l’Univers telle que les astrophysiciens la racontent, il faut du temps pour que se forment des trous noirs super massifs au centre d’une galaxie. Il faut d’abord que des étoiles naissent, puis qu’elles meurent, faute de carburant, qu’elles s’écroulent sous l’effet de leur propre poids, et que ces petits trous noirs se rapprochent, s’agglomèrent et fusionnent jusqu’à devenir un seul trou noir gigantesque. Sauf que ça ne pas marche ici : 570 millions d’années, ce n’est pas assez pour former un tel monstre.

Il y a donc quelque chose qui cloche dans l’histoire ?

Les astrophysiciens sont ravis : avec le télescope Webb, ils espéraient justement voir des choses surprenantes, qui remettent en question leurs modèles. Ça commence avec ce trou noir : il va falloir invoquer des processus exotiques pour expliquer sa formation. Un effondrement brutal d’un nuage de gaz sans passer par le stade étoile ? L’existence d’étoiles ultra-massives ?

Mais ils sont aussi en train d’étudier d’autres données bizarres, sur les galaxies de l’Univers primordial, qui paraissent trop grosses, trop brillantes, trop chargées en étoiles. James Webb a été conçu, entre autres, pour comprendre la genèse de l’Univers. Et ça y est, un an et demi après son lancement, il commence à entrer au cœur du sujet.