Webb’s Mysterious Little Red Dots May Be Hiding Entire Galaxies
Depuis que le télescope spatial James Webb de la NASA a révélé des petits points rouges (LRD) en 2022, les astronomes s’efforcent de déterminer la nature exacte de ces objets étranges. Ces sources rouges compactes, extrêmement éloignées, apparaissent dans l’univers primitif, mais leur véritable nature reste difficile à expliquer.
Une théorie dominante suggère que ces petits points rouges pourraient être des trous noirs supermassifs connus sous le nom de noyaux actifs de galaxies. Cependant, leur comportement diffère de celui des noyaux actifs observés dans l’univers proche. Les LRD sont courants à des décalages vers le rouge élevés, mais leur nombre chute considérablement à des décalages plus faibles. Cette différence soulève une question importante : que deviennent ces objets mystérieux à me que l’univers vieillit ?
Une équipe de recherche dirigée par Pierluigi Rinaldi de l’Observatoire Steward de l’Université de l’Arizona a peut-être trouvé une partie de la réponse. Dans une étude publiée le 29 juillet dans The Astrophysical Journal, les chercheurs suggèrent que les petits points rouges ne représentent pas une population de galaxies entièrement distincte. Leur apparence inhabituelle pourrait être en partie due à un biais d’observation. À des distances extrêmes, certaines structures environnantes deviennent trop faibles pour être détectées par les télescopes actuels, ne laissant visible que la source centrale brillante.
Les chercheurs ont atteint cette conclusion en étudiant une galaxie spirale à décalage vers le rouge inférieur nommée WISEA J123635.56+621424.2, surnommée « Saguaro » en raison de ses bras spiraux proéminents qui ressemblent à un cactus du désert de Sonora. Cette galaxie se situe à un décalage vers le rouge de 2, ce qui signifie qu’elle est observée telle qu’elle était environ 3,3 milliards d’années après le Big Bang. Au centre se trouve une source rouge compacte qui ressemble de près à un petit point rouge.
Des observations antérieures du télescope spatial Spitzer de la NASA avaient déjà fourni un aperçu précoce de la population de galaxies compactes obscurcies par la poussière dans l’univers à décalage vers le rouge inférieur, qui inclut le Saguaro. Ces constatations ont préparé le terrain pour des observations plus détaillées avec les télescopes Hubble et James Webb.
Rinaldi a examiné des milliers de sources à travers plusieurs enquêtes astronomiques, mais le Saguaro s’est distingué grâce à des observations particulièrement utiles. Une des matrices de micro-obturateurs de Webb était positionnée directement au-dessus du cœur de la galaxie, permettant au télescope de collecter des données spectroscopiques. Le décalage vers le rouge inférieur de la galaxie a également permis aux astronomes d’observer sa structure plus grande.
Les chercheurs ont utilisé plusieurs méthodes pour tester si le centre rouge compact du Saguaro correspondait aux caractéristiques d’un LRD typique. Les observations de Hubble et Webb ont montré que le noyau brille plus fortement dans les longueurs d’onde ultraviolettes et infrarouges que dans la lumière visible.
La recherche a également examiné si l’objet émettait des rayons X. La plupart des petits points rouges à décalage vers le rouge élevé ne peuvent pas être détectés dans la lumière X. Cependant, le Saguaro a produit une faible émission de rayons X détectée par l’Observatoire de rayons X Chandra de la NASA.
Les résultats suggèrent que les petits points rouges pourraient ne pas former une classe unique de galaxies, mais plutôt représenter une phase temporaire où les trous noirs supermassifs sont particulièrement actifs. Si tel est le cas, le Saguaro pourrait offrir un lien important entre la grande population de petits points rouges observés à des décalages élevés et les galaxies de l’univers plus récent.
Les chercheurs prévoient de continuer à étudier le Saguaro et à rechercher d’autres galaxies similaires à décalage vers le rouge inférieur. Ensemble, ces efforts pourraient aider les astronomes à reconstruire l’arbre généalogique des petits points rouges et à déterminer comment ces sources mystérieuses de l’univers primitif évoluent au fil du temps cosmique.
Source : NASA
