Une impression artistique d’un trou noir supermassif. Des chercheurs de la NASA ont découvert le plus grand trou noir supermassif à ce jour à l’aide du télescope spatial James Webb.
Photothèque scientifique – MARK GAR / Getty Images
Le programme CEERS Webb est utilisé pour combiner des images infrarouges proches et moyennes de l’univers primitif avec différentes longueurs d’onde de lumière. Dans l’étude, les chercheurs notent la taille relativement petite de CEERS 1019, enregistrant environ 9 millions de masses solaires. Ceci est similaire au trou noir au centre de la galaxie de la Voie lactée, qui a une masse de 4,6 millions de fois celle du Soleil. Le trou noir est également beaucoup moins brillant que les autres trous noirs massifs découverts précédemment.
CEERS 1019 est également beaucoup plus ancien que la plupart des trous noirs, s’étant formé peu de temps après le début de l’univers. L’observation des données sur les trous noirs n’est pas très différente de l’observation des trous noirs trouvés dans les galaxies voisines, a déclaré Rebecca Larson de l’Université du Texas à Austin, qui a dirigé la découverte. « Il y a trop de raies spectrales à analyser ! » Larson a dit nouvelle Edition. « Non seulement l’équipe a pu démêler les émissions dans le spectre du trou noir provenant de la galaxie hôte, mais elle a également pu déterminer la quantité de gaz aspirée par le trou noir et déterminer le taux de formation d’étoiles dans leur galaxie. «
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L’équipe a découvert que CEERS 1019 avalait autant de gaz que possible tout en produisant de nouvelles étoiles. Visuellement, il apparaît comme trois blocs brillants, plutôt qu’un seul disque rond. « Nous n’avons pas l’habitude de voir beaucoup de structures sur des images à ces distances », a déclaré Jeyhan Kartaltepe, membre de l’équipe CEERS du Rochester Institute of Technology de New York, dans le communiqué. « Les fusions de galaxies peuvent être en partie responsables de l’activité alimentant le trou noir de cette galaxie, et cela peut également conduire à une augmentation de la formation d’étoiles. »
Ce graphique montre les détections des trous noirs supermassifs les plus énergétiques actuellement connus dans l’univers. Trois d’entre eux ont été récemment identifiés dans le James Webb Space Telescope Early Science Cosmic Evolution Survey (CEERS) du télescope spatial James Webb.
NASA, ESA, ASC, Leah Hostack (STScI)
À l’aide de Webb, les chercheurs ont également découvert deux trous noirs jusqu’alors inconnus. Le premier est situé dans la galaxie CEERS 2782 et n’existait que 1,1 milliard d’années après le Big Bang. La seconde, dans la galaxie CEERS 746, a été découverte un milliard d’années après le Big Bang. Comme le trou noir dans CEERS 1019, la paire est également « légère », mesurant environ 10 millions de fois la masse du Soleil. Avant Webb, les trois trous noirs étaient trop faibles pour être détectés.
« Les chercheurs savent depuis longtemps qu’il devait y avoir moins de trous noirs massifs dans l’univers primitif », a déclaré Dale Koszewski, membre de l’équipe du Colby College à Waterville, dans le Maine, dans le communiqué. « Webb est le premier observatoire qui peut les capturer aussi clairement. Maintenant, nous pensons que les trous noirs de masse inférieure peuvent être partout, attendant juste d’être découverts. »
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L’équipe a également découvert 11 galaxies qui existaient lorsque l’univers avait entre 470 et 675 millions d’années à l’aide de Webb. Ils forment des étoiles rapidement mais ne sont pas aussi riches chimiquement que les galaxies plus proches de nous. Les chercheurs pensent que les données de Webb sur les premières galaxies pourraient changer la compréhension des astronomes de la formation des étoiles et de l’évolution des galaxies.
« Jusqu’à présent, la recherche d’objets dans l’univers primitif a été largement théorique », a déclaré Stephen Finkelstein de l’Université du Texas à Austin, qui a dirigé l’enquête CEERS dans le communiqué. « Avec Webb, nous pouvons non seulement voir des trous noirs et des galaxies à de grandes distances, mais nous pouvons maintenant commencer à les mesurer avec précision. C’est l’énorme puissance de ce télescope. »
