Pourquoi les « points rouges » sont-ils si rouges ? Le rideau de gaz élucide le mystère ✛
En 2023, le télescope James Webb a pointé ses miroirs vers une région du ciel et a vu des centaines d'objets compacts et rougeâtres — de « petits points rouges ». C'est ainsi que se présentent les noyaux actifs de galaxies lointaines (trous noirs qui engloutissent avidement de la matière). Leur teinte rouge est longtemps restée une énigme.
La solution est venue lorsque les astronomes ont examiné les spectres — les décompositions arc-en-ciel de la lumière. Sur 14 des 40 points étudiés, les raies de l'hydrogène (celles qui donnent la couleur rose dans les nébuleuses) présentaient des creux sombres. C'est un rideau d'hydrogène : un nuage de gaz suspendu juste devant le noyau incandescent. Le gaz est en mouvement : presque toujours en s'éloignant du trou noir, à des vitesses de plusieurs centaines de kilomètres par seconde. Dans les noyaux actifs voisins, un tel rideau est rare — un sur deux mille cinq cents. Ici, c'est un sur trois.
Pourquoi ce rideau est-il si important ? C'est lui, semi-transparent, qui transforme le rayonnement, rendant la lumière plus rouge. De plus, en comparant la vitesse d'écoulement avec la force de gravité du trou, les scientifiques ont compris : pour la plupart de ces nuages, la pression de radiation ne suffit pas à s'échapper. Le gaz jaillit comme un rideau dans un courant d'air — mais reste près de la fenêtre. Ainsi, le rideau de gaz dense explique non seulement la couleur rouge des points lointains, mais montre aussi comment les trous noirs ont grandi rapidement dans l'Univers jeune.
Le terme « petits points rouges » vient de la ressemblance visuelle de ces objets sur les images du JWST : ils apparaissent comme des sources ponctuelles rougeâtres, alors qu'il s'agit en réalité de galaxies entières avec un noyau actif.