Une étoile alimentée par un trou noir en son cœur, ça ressemble à de la science-fiction. Mais le télescope spatial James Webb de la NASA vient de trouver la preuve la plus solide à ce jour que ces objets, appelés étoiles à trou noir, existent réellement.
Que sont les étoiles à trou noir et pourquoi ne les avait-on pas vues avant
Les étoiles à trou noir sont un type théorique d'étoile qui aurait pu se former dans l'univers primitif. Au lieu de la fusion nucléaire, ces étoiles seraient alimentées par un petit trou noir en leur centre, qui consomme du gaz et libère de l'énergie. Les scientifiques les prédisent depuis longtemps, mais les preuves directes restaient insaisissables. Le télescope Webb, lancé en 2021, a été conçu pour scruter le cosmos plus profondément que tout observatoire précédent, ce qui en fait le premier outil capable de repérer ces objets exotiques.
Comment Webb a repéré la preuve dans un amas de galaxies lointain
La découverte vient d'observations d'un amas de galaxies appelé Abell S1063, situé à environ 4 milliards d'années-lumière de la Terre. L'immense gravité de l'amas agit comme une lentille, magnifiant et déformant la lumière de galaxies encore plus lointaines situées derrière lui. Les yeux infrarouges de Webb ont capturé des images de trois objets extrêmement brillants et compacts qui semblent être des étoiles à trou noir. Ces objets sont bien plus brillants que des étoiles normales de masse similaire, et leur spectre lumineux correspond aux prédictions théoriques pour les étoiles à trou noir. Les résultats ont été publiés dans une étude menée par des chercheurs de l'Université du Texas à Austin.
Pourquoi c'est important pour comprendre l'univers primitif
Pour les astronomes, les étoiles à trou noir pourraient aider à expliquer comment les premiers trous noirs supermassifs se sont formés si rapidement après le Big Bang. Si ces étoiles ont existé, elles auraient été énormes, peut-être 1 000 fois la masse de notre Soleil. Elles n'auraient vécu que quelques millions d'années avant de s'effondrer elles-mêmes en trous noirs, semant la croissance des géants que nous voyons au centre des galaxies aujourd'hui. La découverte ouvre aussi une nouvelle fenêtre sur l'enfance de l'univers, une période qui est restée largement cachée.
Ce n'est pas une confirmation définitive. D'autres observations sont nécessaires pour écarter d'autres explications, comme des supernovas inhabituellement brillantes ou des noyaux galactiques actifs. Mais la preuve est suffisamment solide pour que la NASA affirme qu'elle représente le meilleur cas jamais observé pour les étoiles à trou noir. Le télescope Webb continue de scruter le ciel, et les astronomes s'attendent à ce qu'il trouve davantage de ces objets étranges, reconstituant peu à peu un chapitre de l'histoire cosmique qui n'était jusqu'alors que théorique.
