Le télescope spatial James Webb (JWST) a identifié le trou noir le plus ancien jamais détecté, remontant à seulement 500 millions d'années après le Big Bang. Cette découverte révolutionnaire, située au cœur de la galaxie CAPERS-LRD-z9, remet en question les modèles actuels sur la formation et la croissance rapide des trous noirs dans l'univers naissant.
Le trou noir se trouve dans une galaxie observée avec un décalage vers le rouge extrêmement élevé, indiquant qu'elle existait lorsque l'univers n'avait que 3% de son âge actuel, soit environ 13,3 milliards d'années dans le passé. L'éclat inhabituel de CAPERS-LRD-z9, initialement attribué à la formation d'étoiles, provient en réalité d'un disque de gaz surchauffé en spirale dans le trou noir. Ce gaz émet un rayonnement intense, rendant le trou noir détectable sur de vastes distances cosmiques. Le Dr. Seiji Fujimoto de l'Université de l'Arizona, auteur principal de l'étude, a souligné l'importance de cette trouvaille, la qualifiant de "fenêtre sur une période de l'histoire cosmique que nous n'avions jamais vue auparavant".
La masse de ce trou noir est estimée à environ 300 millions de fois celle de notre Soleil, soit environ dix fois plus massif que Sagittarius A*, le trou noir au centre de notre Voie Lactée. Cette masse représente environ 5% de la masse stellaire totale de sa galaxie hôte, une proportion significativement plus élevée que dans les galaxies modernes. Cela suggère que les premiers trous noirs ont soit grandi à un rythme stupéfiant, soit qu'ils ont commencé leur existence avec une masse bien plus importante que ce que l'on pensait. Ces observations défient les modèles de formation des trous noirs, qui impliquent généralement une croissance progressive sur des milliards d'années, suggérant des mécanismes de formation alternatifs tels que l'effondrement direct de nuages de gaz massifs.
Les chercheurs proposent que le nuage dense de gaz entourant le trou noir pourrait être à l'origine de sa teinte rougeâtre, un phénomène connu sous le nom de décalage vers le rouge gravitationnel. CAPERS-LRD-z9 est destinée à être une cible clé pour les futures observations du JWST, permettant aux astronomes d'en apprendre davantage sur la formation et l'évolution des trous noirs et des galaxies dans l'univers primitif. Le Dr. Rebecca Taylor, co-auteure de l'étude, a exprimé son enthousiasme à l'idée d'étudier cet objet unique pour mieux comprendre l'évolution des trous noirs anciens.