Un astre jusqu’ici purement théorique vient d’être observé concrètement pour la première fois. Connu sous le nom de quasi-étoile, il s’agirait d’un élément clé pour comprendre certains phénomènes mystérieux qui se sont déroulés peu après le Big Bang.
Le télescope spatial James Webb a récemment permis d’observer un objet astrophysique inédit, désigné par le nom de MoM-BH*-1. Ce phénomène, qui représente un trou noir supermassif en formation, est entouré d’un cocon de gaz si dense qu’il lui confère l’apparence d’une étoile géante. Ce type d’objet, souvent référencé dans la presse anglophone comme « black hole star », n’était jusqu’alors qu’une hypothèse théorique.
MoM-BH*-1 est apparu dans l’Univers environ 660 millions d’années après le Big Bang. Il a été découvert lors d’un vaste sondage de l’Univers lointain, dénommé Mirage or Miracle, mené par le télescope James Webb. L’objectif de cette recherche est de déterminer si les objets brillants observés dans l’Univers primitif sont de véritables galaxies surproductives ou des illusions causées par des trous noirs déguisés en galaxies lumineuses.
L’illusion d’un astre solitaire
Des recherches similaires avaient conduit à la découverte, en 2022, de petits points rouges identifiés comme des trous noirs supermassifs, souvent au sein de nuages de gaz. Ces trous noirs, situés au centre de galaxies jeunes, rendent difficile l’identification des sources lumineuses à de telles distances. Pour MoM-BH*-1, les observations du James Webb révèlent que son rayonnement est si intense qu’il masque complètement la lumière de la galaxie primitive qui l’entoure, donnant l’impression qu’il est un astre isolé.
La lumière observée provient du disque d’accrétion du trou noir, constitué principalement d’hydrogène, qui tourne à des vitesses proches de celle de la lumière. Ce disque, bien que non visible, se trouve derrière un nuage de gaz. Sa signature lumineuse, caractérisée par le décrochage de Balmer, indique que le gaz forme une carapace brillante autour du trou noir, lui permettant de briller comme une étoile.
Un trou noir sous un déguisement d’étoile
De loin, MoM-BH*-1 ressemble à une étoile massive, avec une énergie produite 100 milliards de fois supérieure à celle d’une étoile ordinaire. Cette énergie n’est pas le résultat de la fusion nucléaire, mais provient de l’activité du trou noir. Les astronomes suggèrent que les petits points rouges observés depuis 2022 pourraient en réalité être des objets similaires, intégrés dans des galaxies.
Les objets comme MoM-BH*-1, entourés d’une grande quantité de gaz et se développant rapidement, produisent une lumière intense, les reliant à d’autres phénomènes cosmiques comme les quasars. Ces découvertes pourraient transformer notre compréhension de l’Univers primitif et faire évoluer les modèles astrophysiques actuels.
Pour résumer, MoM-BH*-1 représente un nouveau type d’objet, reliant des phénomènes astrophysiques mal compris. Les futures observations du télescope James Webb pourraient confirmer ou infirmer ces hypothèses.
Source : Nature, MIT.
