De nouvelles recherches suggèrent que les trous noirs primordiaux (PBH), formés dans les tout premiers instants de l'univers, auraient pu jouer un rôle crucial dans l'émergence des quasars et des galaxies radio.
L'hypothèse, proposée par Jeremy Mould et Adam Batten de l'Université Swinburne dans une étude publiée en 2025 sur arXiv, avance que ces PBH, nés de minuscules fluctuations dans l'environnement radiatif de l'univers primitif, ont agi comme des germes gravitationnels. En attirant gaz et poussière, ils auraient évolué pour devenir les trous noirs supermassifs au cœur des quasars. La fonction de luminosité des quasars (QLF), qui décrit la variation de leur éclat au fil du temps, semble en accord avec les prédictions de cette théorie, renforçant l'idée que les PBH ont été essentiels à la formation des quasars.
Ces derniers auraient pu être alimentés par l'engloutissement de petites galaxies. Ce processus, en diminuant leur luminosité, correspond à la courbe de la QLF, indiquant une luminosité plus faible à des décalages vers le rouge plus élevés. Une implication fascinante de cette théorie est le lien potentiel entre les quasars et les galaxies radio, caractérisées par de puissantes émissions radio. Si les quasars proviennent de PBH, ils pourraient se transformer en galaxies radio une fois leur activité apaisée.
Les fonctions de luminosité des deux types de galaxies présentent des similitudes, avec une amplitude réduite pour les galaxies radio, mais une durée de vie estimée dix fois plus longue que celle des quasars. Cette théorie offre également une explication à l'alimentation énergétique des quasars, les PBH ayant pu fournir l'énergie nécessaire en absorbant des galaxies environnantes.
De plus, les chercheurs envisagent que les quasars pourraient servir de « chandelles standard » pour mesurer les distances cosmologiques, un rôle actuellement dévolu aux supernovae de type Ia, grâce à leur luminosité standardisée. L'origine des quasars à partir de PBH pourrait établir une base pour comprendre leur luminosité et permettre leur utilisation future comme indicateurs de distance.
L'observation des quasars les plus lointains, remontant à plus de 13 milliards d'années, est rendue possible par le télescope spatial James Webb (JWST). Ces observations, qui sondent l'univers primitif, sont cruciales pour confirmer ou infirmer cette hypothèse. Si les données futures corroborent les prédictions de la théorie, elle gagnera en crédibilité au sein de la communauté scientifique. Cette recherche marque une avancée significative dans notre compréhension de la formation des quasars et des galaxies radio, et pourrait remodeler notre vision de l'évolution de l'univers primordial. Les PBH sont également considérés comme des candidats potentiels pour la matière noire, renforçant leur importance dans la cosmologie moderne.