La croissance secrète des trous noirs : le télescope Webb découvre des géants cachés ✛
Un nouveau relevé réalisé avec le télescope spatial James Webb a permis de scruter le passé lointain de l'Univers, à une époque où il avait moins d'un milliard d'années. Les astronomes cherchaient des trous noirs actifs – ces « aspirateurs » cosmiques qui engloutissent la matière environnante en émettant une vive lumière. Le problème, c'est que beaucoup d'entre eux sont masqués par d'épais nuages de poussière, un peu comme si vous tentiez d'apercevoir un feu de camp à travers une fumée dense. Mais le télescope JWST est équipé d'une caméra sensible au rayonnement thermique, et c'est précisément elle qui a permis de repérer 16 de ces objets cachés dans de lointaines galaxies. Presque tous se sont « allumés » moins de 700 millions d'années après le Big Bang.
Pour comprendre la nature de ces découvertes, les scientifiques ont utilisé la spectroscopie – une méthode qui décompose la lumière en couleurs, un peu comme une partition décompose la musique. Dans les spectres, ils ont recherché les raies caractéristiques de l'hydrogène, décrites au XIXe siècle par Johann Jakob Balmer. La poussière de carbone chaude s'est trahie par une émission particulière aux longueurs d'onde de 10 et 21 micromètres. En comparant les nouvelles données avec les archives du télescope Hubble et en déterminant les distances grâce à la loi de Edwin Hubble, les astronomes ont confirmé : 12 des 16 noyaux actifs n'avaient jamais été observés auparavant – ils étaient totalement invisibles dans le domaine optique.
Cette découverte implique que les premiers trous noirs supermassifs ont grandi d'une manière bien différente de ce que l'on imaginait. On pensait auparavant que les spécimens visibles suffisaient à expliquer le tableau observé. Or, il s'avère qu'au moins la moitié des noyaux actifs se cachaient dans des cocons de poussière, gagnant de la masse à un rythme accéléré. Cette « croissance cachée » aide à comprendre comment les trous noirs ont pu devenir des milliards de fois plus massifs que le Soleil dès l'enfance de l'Univers. De futures observations pourraient révéler que de tels processus sont plus fréquents qu'on ne le croit, même dans les galaxies actuelles.
Le nom du relevé, MEOW, est l'acronyme de MIRI Early Obscured-AGN Wide Survey, mais il se prononce comme le cri du chat. Les scientifiques plaisantent en disant que leur travail ressemble à une chasse nocturne – le chat, lui aussi, voit dans l'obscurité ce qui échappe aux humains.