Le télescope spatial James Webb a repéré, dans l'Univers primordial, de minuscules objets rouges anormalement lumineux. Leur éclat dépasse de plusieurs centaines de fois ce que l'on attendrait de galaxies ordinaires de cette époque. À l'intérieur se cachent probablement des trous noirs de plusieurs milliards de masses solaires – sauf que, pour une croissance progressive, ils n'auraient pas eu le temps depuis le Big Bang.
Une nouvelle étude propose une solution : ces trous noirs n'ont pas grandi, ils sont nés géants. Ils proviendraient de la matière noire, cette substance invisible qui imprègne le cosmos. Dans l'Univers primordial, une transition de phase s'est produite, comme dans une casserole de gelée qui prend : presque toute la matière s'est solidifiée d'un coup, mais çà et là subsistaient des poches liquides. Ces bulles rares se sont effondrées sous leur propre poids, donnant naissance à des trous noirs supermassifs sans longue croissance.
Le même processus aurait dû générer des ondes gravitationnelles – des ondulations de l'espace-temps – de très basse fréquence. Chacune de ces ondes est plus longue que notre Galaxie et fait se contracter et s'étirer la Terre de quelques fractions de proton. On peut les détecter en observant les pulsars : ces étoiles mortes tournent avec la précision d'horloges atomiques, et le moindre décalage dans leur rythme trahirait le passage d'une onde gravitationnelle. Si ce signal est trouvé, l'hypothèse recevra une confirmation irréfutable.
Selon les calculs des auteurs, les trous noirs primordiaux dans les points rouges pourraient avoir une masse allant jusqu'à dix milliards de soleils – presque toute la Voie lactée !