(CLO) Grâce au télescope spatial James Webb (JWST), des astronomes ont découvert un trou noir supermassif qui « dort » tranquillement, seulement 800 millions d'années après le Big Bang.
Ce trou noir, dont la masse est environ 400 millions de fois celle du Soleil, a absorbé une grande quantité de gaz et de poussière galactique, ce qui l'a fait « dormir » après avoir trop mangé.
La découverte, publiée dans la revue Nature le 18 décembre, complique encore davantage la question de savoir comment les trous noirs supermassifs se sont développés rapidement dans l'univers primitif.
Ces trous noirs sont souvent très grands et se trouvent souvent dans de grandes galaxies de l’univers proche, avec des masses représentant environ 0,1 % de la masse totale de la galaxie hôte. Cependant, le trou noir découvert dans l’étude a une masse équivalente à environ 40 % de la masse de sa galaxie hôte.
On pense généralement que les trous noirs supermassifs se développent grâce à la fusion de trous noirs plus grands et à l’absorption de gaz et de poussière de leur galaxie hôte. On estime que ce processus prend des milliards d’années pour créer un trou noir supermassif. Cependant, le JWST a détecté un grand trou noir très tôt dans l’univers, alors qu’il n’avait qu’environ 800 millions d’années.
Un trou noir suralimenté dans l'univers primitif est sur le point de faire une sieste. Illustration : Jiarong Gu
Ce qui est remarquable, c’est que malgré son énorme masse, ce trou noir n’absorbe pas le gaz et la poussière aussi rapidement que d’autres trous noirs supermassifs. Au lieu de cela, il absorbe la matière à un rythme très lent, seulement environ 1 % du maximum possible pour un tel trou noir. Parce que ce trou noir ne brille pas aussi fort que les autres trous noirs, il est dans un état « dormant » et difficile à détecter.
Même s'il est dans un état « endormi », ce trou noir peut encore être détecté grâce à son énorme masse. Le « sommeil » du trou noir offre également l’occasion d’étudier la masse et la structure de la galaxie hôte à laquelle il appartient.
Roberto Maiolino, membre de l'équipe de recherche, a déclaré qu'il était possible que ces trous noirs soient « nés grands », ce qui signifie qu'ils auraient pu se former de grande taille dès le départ. Une autre possibilité est qu’ils traversent des périodes d’hyperactivité, suivies de longues périodes de repos.
Maiolino et son équipe ont effectué des simulations de la croissance de trous noirs supermassifs dans l'univers primitif et ont découvert que ces trous noirs peuvent subir des épisodes de « suralimentation ». Durant les phases de « suralimentation », les trous noirs croissent extrêmement rapidement, mais ces phases ne durent qu'environ 5 à 10 millions d'années, après quoi ils « dorment » pendant des dizaines de millions d'années.
« Ces brèves explosions aident le trou noir à croître rapidement alors qu'il passe la majeure partie de son temps en sommeil », a déclaré Maiolino. La période de sommeil de ce trou noir peut durer 10 à 20 fois plus longtemps que les phases de « suralimentation », ce qui rend les trous noirs de l'univers primitif généralement endormis et difficiles à détecter.
La découverte de ce trou noir supermassif constitue une avancée majeure dans la compréhension de la formation et de l’évolution des trous noirs dans l’univers primitif. L'équipe suggère que l'univers primitif était peut-être rempli de « monstres » cosmiques endormis et que nous pourrions découvrir davantage de tels trous noirs à l'avenir. Cependant, en raison de la nature « dormante » de ces trous noirs, leur détection constituera un défi majeur pour les astronomes dans les années à venir.
Ngoc Anh (selon Space, Daily Mail, Popsci)
Source : https://www.congluan.vn/kinh-vien-vong-james-webb-phat-hien-ho-den-khong-lo-ngu-sau-khi-an-qua-nhieu-post326434.html
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