Le télescope spatial James Webb vient de repérer le trou noir le plus ancien jamais observé, un colossal monstre d’une masse équivalente à 1,6 million de fois celle du Soleil, caché dans les replis du cosmos depuis environ treize milliards d’années.
L’un des principaux objectifs du télescope spatial James Webb est d’explorer les profondeurs de l’Univers pour isoler certains des plus anciens trous noirs. Cette quête s’inscrit dans une démarche scientifique visant à élucider les mystères entourant la formation et l’évolution des galaxies ainsi que la genèse des trous noirs supermassifs qui résident au cœur de nombreuses galaxies, y compris la nôtre. La manière dont les trous noirs supermassifs se forment et acquièrent une masse considérable demeure également un domaine de recherche actif.
En identifiant des trous noirs à des époques reculées, le JWT pourrait donc fournir des indices cruciaux sur les mécanismes qui ont conduit à la naissance de ces objets massifs.
Le plus vieux trou noir connu
Cette nouvelle découverte nous permet ainsi d’y voir un peu plus clair. En déconstruisant les faibles lueurs des premières années de l’Univers, des astrophysiciens ont découvert un pic inattendu parmi les fréquences contenues dans la lumière, un signe clé que de la matière chaude autour d’un trou noir émettait de faibles traces de lumière à travers l’Univers.
Le trou noir supermassif dont il est question aurait été identifié au cœur de la galaxie GN-z11, alors qu’elle évoluait à peine 440 millions d’années après le Big Bang, au cours de la période où l’Univers a commencé à émettre de la lumière après un milliard d’années.

Un processus de formation qui interroge encore
Actuellement, on suppose que les trous noirs naissent de l’effondrement d’étoiles massives. Cependant, la croissance rapide des trous noirs primordiaux nécessite des circonstances spécifiques, telles que l’effondrement soudain de gigantesques nuages de gaz, dans la mesure où les étoiles massives dont ils ont besoin aujourd’hui n’avaient pas encore eu le temps de se former.
Il doit par ailleurs s’agir d’un nuage immaculé, mais enrichi d’éléments lourds fabriqués par les premières étoiles. Il faut également qu’il soit assez massif (de 10 000 à un million de masses solaires). Enfin, pour éviter qu’un tel nuage ne refroidisse trop rapidement et s’effondre en étoiles massives d’abord, il doit également être rayonné par de la lumière ultraviolette provenant probablement d’une galaxie ou d’un trou noir à proximité.
Certains astronomes n’excluent pas non l’idée que certains de ces trous noirs aient pu être ensemencés par de supposés trous noirs « primordiaux », dont on pense qu’ils ont été créés quelques instants après (et dans certaines théories même avant) la création de l’Univers.
Ainsi pour résumer, on ne sait encore trop comment les premiers trous noirs supermassifs se sont formés aussi tôt, mais une découverte de ce genre permet aux scientifiques de se rapprocher de la compréhension des mécanismes complexes qui ont façonné l’Univers à ses débuts.
Les chercheurs ont publié leurs résultats plus tôt cette année dans la base de données préimprimée arXiv, mais la recherche n’a pas encore été évaluée par des pairs.