Dans l'Univers primordial, quelques centaines de millions d'années après le Big Bang, des « graines » particulières se formaient dans d'épais nuages de gaz : des trous noirs supermassifs. La simulation informatique a montré que ces germes étaient dix fois plus lourds qu'on ne le pensait : chacun pesait un million de soleils.
Autour de chaque graine, un disque de gaz tournait à toute allure. En tombant sur le germe, le gaz s'échauffait et se mettait à briller intensément, surtout dans la raie rouge de l'hydrogène. Le télescope James Webb voit cette lueur comme d'énigmatiques « points rouges » dans de lointaines galaxies. En étudiant cette lumière, les scientifiques, en la décomposant en arc-en-ciel, remarquent que les raies de l'hydrogène sont étalées — signe que le disque tourne très vite.
Mais le plus surprenant : ces trous noirs nouveau-nés enfreignent le « plafond de vitesse » cosmique de l'accrétion. Normalement, le rayonnement de la matière qui tombe repousse la nourriture suivante, mais ici, le gaz s'enfonce si rapidement que, en 200 millions d'années, la graine devient un monstre de plusieurs dizaines de millions de soleils. Cela explique d'où viennent ces quasars géants qui laissaient les scientifiques perplexes. À cette époque, l'expansion de l'univers avait déjà bien progressé (décalage vers le rouge z~8), et ces « points rouges » étaient déjà devenus des trous noirs adultes.
La graine d'un trou noir est un milliard de fois plus légère que le géant adulte, mais elle grandit si vite qu'elle acquiert presque toute sa masse en 200 millions d'années — comme un gland qui deviendrait un chêne centenaire en une journée.