La NASA découvre un trou noir à croissance rapide – un “chaînon manquant” reliant les origines de l’univers qui se cachait à la vue de tous

C’est une question qui tourmente les astronomes depuis des années : comment trous noirs supermassifs, qui peut peser des milliards de fois la masse du soleil, grossit si vite, si vite ? Maintenant, les scientifiques sont plus proches que jamais de la réponse.

La NASA a annoncé la semaine dernière qu’un “chaînon manquant” potentiel entre les premiers trous noirs supermassifs de l’univers et les jeunes galaxies formant des étoiles se cachait à la vue de tous – et cela aide à expliquer certains des mystères de la formation de l’univers.

En utilisant les données du télescope spatial Hubble, les astronomes ont découvert un trou noir à croissance rapide appelé GNz7q. Les scientifiques disent qu’il est “caché inaperçu” dans l’une des zones les plus étudiées du ciel, le champ Great Observatories Origins Deep Survey-North.

Utilisation des données d’archives de Hubble‘s Advanced Camera for Surveys, une équipe de chercheurs internationaux a déterminé que l’objet “monstre” existait juste 750 millions d’années après le Big Bang, pendant “l’aube cosmique” – la première période après la naissance de notre univers. C’est le premier du genre à être découvert.

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Une équipe internationale d’astronomes a découvert un objet unique dans l’univers lointain qui est un lien crucial entre les jeunes galaxies en formation d’étoiles et les premiers trous noirs supermassifs. L’objet, appelé GNz7q, est le point rouge au centre de l’image du Hubble Great Observatories Origins Deep Survey-North.

NASA, ESA, Garth Illingworth (UC Santa Cruz), Pascal Oesch (UC Santa Cruz, Yale), Rychard Bouwens (LEI), I. Labbe (LEI), Cosmic Dawn Center / Niels Bohr Institute / Université de Copenhague, Danemark


Les scientifiques ont découvert une source compacte de lumière ultraviolette et infrarouge, qui ne pouvait être attribuée à la seule formation d’étoiles ; il correspond plutôt au rayonnement attendu par les matériaux tombant dans un trou noir. Ils disent que la meilleure explication est un trou noir à croissance rapide couvert de poussière, qui finira par émerger comme un quasarune brillante source de lumière au cœur d’une petite galaxie.

Ce type de trou noir qui se transforme en un quasar extrêmement lumineux a été prédit par des théories et des simulations informatiques mais jamais observé – jusqu’à présent. Les résultats sont publiés dans la revue Nature.

“Notre analyse suggère que GNz7q est le premier exemple d’un trou noir à croissance rapide dans le noyau poussiéreux d’une galaxie en étoile à une époque proche du premier trou noir supermassif connu dans l’univers”, a déclaré l’auteur principal Seiji Fujimoto. “Les propriétés de l’objet à travers le spectre électromagnétique sont en excellent accord avec les prédictions des simulations théoriques.”

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Il s’agit d’une vue d’artiste d’un trou noir supermassif qui se trouve à l’intérieur du noyau enveloppé de poussière d’une galaxie “starburst” vigoureusement formée d’étoiles. Il finira par devenir un quasar extrêmement brillant une fois que la poussière aura disparu.

NASA, ESA, N. Bartmann


“GNz7q fournit une connexion directe entre ces deux populations rares et offre une nouvelle voie pour comprendre la croissance rapide des trous noirs supermassifs aux premiers jours de l’univers”, a poursuivi Fujimoto. “Notre découverte fournit un exemple de précurseurs des trous noirs supermassifs que nous observons à des époques ultérieures.”

D’autres interprétations des données sont possibles, mais les scientifiques disent que les observations sont en accord avec leurs théories antérieures. Ils ont été surpris de repérer la découverte monumentale dans ce qui peut être considéré comme un endroit plus évident, suggérant la possibilité de nombreux autres objets similaires.

“GNz7q est une découverte unique qui a été trouvée juste au centre d’un champ céleste célèbre et bien étudié – cela montre que de grandes découvertes peuvent souvent être cachées juste devant vous”, a déclaré Gabriel Brammer, membre de l’équipe. “Il est peu probable que la découverte de GNz7q dans la zone d’enquête relativement petite de GOODS-North soit simplement une” chance stupide “, mais plutôt que la prévalence de ces sources puisse en fait être nettement plus élevée qu’on ne le pensait auparavant.”

Ensuite, l’équipe prévoit de rechercher des objets connexes à l’aide d’enquêtes dédiées. Les chercheurs utiliseront également le tout nouveau Télescope spatial James WebbLes instruments spectroscopiques de pour étudier plus en détail GNz7q – et comprendre à quel point ces types d’objets sont courants.

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