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Dans l’Univers primitif, les trous noirs ont-ils permis à la lumière de voyager ?

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Une étude suggère qu’il y a plusieurs milliards d’années, les trous noirs ont peut-être perforé des galaxies sombres permettant à la lumière de s’échapper. L’univers sombre et épais s’est alors éclairci.

Au début, il y avait l’obscurité. L’événement intense et séminal qui avait mis au monde ce cosmos avait agité tellement de gaz chaud et épais que la lumière s’était retrouvée complètement piégée. Et puis, après des centaines de millions d’années, la lumière des soleils primitifs s’est répandue librement à travers l’Univers. Celui-ci s’est alors éclairci pour finalement se remplir de galaxies, de planètes, d’étoiles et d’autres objets qui émettent de la lumière visible. C’est l’univers que nous connaissons aujourd’hui. Cependant, le pourquoi du comment reste encore mystérieux. Comment est-on passé d’un monde opaque, épais et bouché, à un monde plus ouvert et plus transparent ? Pour expliquer la transition, les trous noirs ont récemment été pointés du doigt.

Des chercheurs de l’Université de l’Iowa et du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics suggèrent en effet que les trous noirs primitifs postés au centre des premières galaxies auraient régurgité de la matière si violemment que le matériau éjecté aurait alors son propre environnement nuageux, permettant à la lumière de s’échapper. Les chercheurs sont arrivés à cette conclusion grâce aux observations d’une galaxie plutôt inhabituelle, située à seulement 600 millions d’années-lumière.

Tol 1247-232 est l’une des trois galaxies proches qui émettent de la lumière dans le spectre ultraviolet. Plus précisément, elles émettent des fréquences de lumière UV dans ce qu’on appelle la série Lyman qui permet d’expulser l’électron de l’hydrogène, ce qui en fait une forme importante de rayonnement ionisant. Les nuages ​​de poussière et de gaz entravent habituellement ce rayonnement UV, ce qui rend difficile la détection de ces fréquences directement sur Terre. Au centre de cette galaxie, les chercheurs ont alors décelé la présence d’un trou noir trahi par d’importantes sources de rayons X. Mais comment un trou noir dont l’attraction gravitationnelle intense attire tout ce qui l’entoure pourrait-il éjecter également de la matière ?

Le fait est que les astronomes n’en sont toujours pas sûrs. La rotation du trou noir pourrait jouer un rôle. « Imaginez un patineur artistique tournoyant avec les bras tendus. Lorsque le patineur plie ses bras plus près de son corps, il tourne plus vite. Les trous noirs fonctionnent de la même manière : à mesure que la gravité prend de l’importance, le trou noir tourne de plus en plus vite », explique Philip Kaaret, de l’Université de l’Iowa et principal auteur de l’étude. « À mesure que la traction gravitationnelle du trou noir augmente, la vitesse crée également de l’énergie. Cette rotation ultra rapide pourrait alors produire des vents forts qui pourraient ouvrir une voie d’évacuation permettant à la lumière ultraviolette de s’échapper. Ce pourrait être ce qui s’est passé avec les premières galaxies ».

Les chercheurs envisagent maintenant d’approfondir les recherches en décelant d’autres galaxies voisines qui pourraient laisser échapper de la lumière ultraviolette, permettant ainsi de confirmer ou pas la théorie.

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