Pour peser un trou noir invisible vieux de 13 milliards d'années, les astronomes ont eu recours à la force du tourbillon. La logique est simple : plus le gaz tourbillonne rapidement autour du centre d'une galaxie, plus le « drain » gravitationnel est massif. Pour capturer ce mouvement, ils ont utilisé le carbone : ses ions émettent une lueur infrarouge qui traverse même la poussière la plus dense. Grâce à la décomposition de la lumière en couleurs, les scientifiques ont mesuré l'accélération brutale des nuages vers le centre. Le calcul a révélé qu'un géant de 6,3 milliards de Soleils s'y cachait.
Auparavant, la masse des trous noirs primordiaux n'était estimée qu'indirectement. Désormais, une première « pesée dynamique » a été réalisée, directement à partir du mouvement de la matière. Les galaxies poussiéreuses, considérées comme difficiles à observer, ont en réalité préservé le signal, telle une capsule temporelle. Rebondissement inattendu : c'est précisément la poussière, qui gêne habituellement les astronomes, qui a protégé l'émission du carbone de la destruction, transformant la galaxie en une archive idéale de l'Univers ancien. Désormais, ces objets sont la cible principale pour la recherche des premiers poids lourds cosmiques.
La lumière des ions de carbone utilisée dans cette étude est née seulement 1,4 milliard d'années après le Big Bang et a parcouru 12,8 milliards d'années-lumière pour atteindre les télescopes.