Quelques centaines de millions d’années après la naissance de l’Univers, le télescope James Webb a distingué des objets inhabituels — de petits points rouges. Ils sont compacts et très lointains : leur lumière est étirée par le décalage vers le rouge, et dans les spectres on voit de larges raies d’hydrogène, trahissant la présence de trous noirs supermassifs au centre des galaxies. Mais comment ces trous ont-ils eu le temps d’accumuler des millions de masses solaires alors que l’Univers n’avait que quelques centaines de millions d’années ? Les scénarios classiques d’absorption de matière (accrétion) nécessitent bien plus de temps. Les modèles avec poussière n’améliorent pas la situation.

Une nouvelle étude propose de considérer les points rouges comme une « matriochka cosmique » à plusieurs couches. Selon ce modèle, au centre d’une jeune galaxie naît une étoile supermassive — une boule de gaz d’une masse de plusieurs millions de Soleils. Les étoiles de l’amas environnant transpercent cette boule, perdant vitesse et énergie. Les mouvements du plasma enclenchent une dynamo magnétique — un processus de reconnexion magnétique qui gonfle l’enveloppe externe jusqu’à des dimensions gigantesques. Elle refroidit et se met à briller en rouge, sans aucune poussière. Cela explique la teinte rouge des points. Pendant ce temps, les étoiles capturées à l’intérieur forment un noyau chaud et dense, tournant à des vitesses énormes — c’est lui qui produit les larges raies dans le spectre.

Déjà, Arthur Eddington avait compris que la lumière peut pousser le gaz. Le trou noir central ne grandit pas grâce à un disque local, mais se nourrit de la lumière de toute l’enveloppe. Au lieu de l’accrétion habituelle, il utilise le rayonnement qui exerce une pression sur la matière, la forçant à tomber de manière linéaire. Cela réduit le temps nécessaire pour accumuler de la masse à 67 millions d’années — ce qui est parfaitement compatible avec la cosmologie. L’enveloppe dense sert également de bouclier naturel : les rayons X s’y trouvent piégés, de sorte que les télescopes ne les voient pas. Le modèle résout ainsi le problème du silence en rayons X.

Aujourd’hui, le modèle prédit que le noyau interne devrait pulser avec des périodes de plusieurs mois ou années. Si les futures observations détectent une telle variabilité chez les points rouges, cela confirmera directement que les noyaux actifs de galaxies à l’aube de l’Univers ont grandi à l’intérieur de cocons stellaires géants. Ce tableau explique à la fois la croissance rapide et l’apparence de ces objets mystérieux, contrairement aux rémanents de supernova ou à d’autres scénarios. La matriochka cosmique s’avère ainsi être plus qu’une métaphore : c’est un schéma précis qui relie la formation stellaire à l’émergence de trous noirs supermassifs.