Il y a dix milliards d’années, de curieuses lueurs écarlates brillaient déjà dans l’Univers. Le télescope James Webb a capté leur lumière, rougie par l’expansion de l’espace – un phénomène que les scientifiques appellent le décalage vers le rouge. Ces points étaient minuscules mais aussi brillants que des galaxies entières. On les a baptisés « petites taches rouges » et leur nature est restée longtemps incomprise. La solution est venue d’une vieille théorie sur la chute de matière dans un trou noir. Quand le gaz est trop abondant, le trou noir ne peut plus l’absorber – il se met à bouillonner. Un disque tourbillonnant de gaz chaud se forme autour de lui, mais si le flux est excessif, le surplus est éjecté. Ce phénomène agit comme une chaudière en ébullition : le gaz chauffé à des milliers de degrés se transforme en un nuage lumineux qui cache le trou noir à nos yeux. Nous ne voyons que ce nuage, dont la lumière est rouge.

La lumière rouge apparaît pour des températures comprises entre trois et six mille degrés. C’est exactement la température prédite par le modèle élaboré dans les années 1970 par Nikolai Shakura et Rashid Alievich Sunyaev pour décrire les trous noirs « gavés ». Plus tard, les astronomes ont décomposé la lumière de ces points en une bande arc-en-ciel et y ont décelé les signatures caractéristiques de l’hydrogène – preuve qu’il s’agissait bien de matière brûlante projetée de toutes parts. Il y a près d’un siècle, le scientifique Arthur Eddington a calculé la luminosité maximale possible pour un corps céleste, et les taches rouges brillent justement à la limite de ce seuil.

Aujourd’hui, en étudiant ces points grâce aux simulations numériques et aux nouvelles données de Webb, les astronomes espèrent comprendre comment les noyaux actifs de galaxies ont influencé leurs galaxies hôtes. Avec le temps, la composition chimique du gaz (ou métallicité) a évolué, modifiant le bouillonnement des trous noirs. Ainsi, les taches rouges nous aident à déchiffrer l’histoire de la croissance de tout l’Univers.