Une équipe d'astronomes du National Science Foundation NOIRLab des États-Unis a identifié un trou noir supermassif nommé LID-568, situé au centre d'une galaxie formée seulement 1,5 milliard d'années après le Big Bang. Ce trou noir consomme de la matière à un rythme incroyable, dépassant la limite d'Eddington de 40 fois, un phénomène qui pourrait fournir des informations sur la croissance rapide des trous noirs supermassifs dans l'univers primitif.
Découvert grâce aux données du télescope spatial James Webb (JWST) de la NASA et de l'observatoire à rayons X Chandra, LID-568 se distingue par ses émissions X intenses, caractéristiques d'un échantillon de galaxies brillantes dans le spectre X mais invisibles dans les longueurs d'onde optiques et infrarouges proches. La sensibilité infrarouge unique du JWST a permis la détection de ces émissions faibles.
L'équipe de recherche, dirigée par l'astronome Hyewon Suh, a utilisé le spectrographe à champ intégral de l'instrument NIRSpec du JWST pour analyser LID-568. Cette approche innovante était essentielle en raison de la difficulté à localiser le trou noir uniquement à partir des données X. Les observations ont révélé de puissants flux de gaz entourant le trou noir, suggérant une croissance de masse significative lors d'un seul événement d'accrétion rapide.
Le Dr Emanuele Farina, co-auteur de l'étude, a souligné que la détection de LID-568 n'aurait pas été possible sans les capacités du JWST. Les résultats indiquent que le comportement d'alimentation extrême de ce trou noir pourrait expliquer la présence de trous noirs massifs dans l'univers primitif.
Les théories actuelles proposent que les trous noirs supermassifs se forment à partir de 'graines' plus petites créées par la mort des premières étoiles de l'univers ou par l'effondrement de nuages de gaz. La découverte de LID-568 soutient l'idée qu'une croissance de masse rapide peut se produire lors d'une seule épisode d'alimentation, indépendamment de l'origine du trou noir.
Les projets futurs de l'équipe incluent des observations de suivi avec le JWST pour explorer davantage les mécanismes derrière ce processus d'accrétion extraordinaire et ses implications pour la compréhension de la formation des trous noirs dans le cosmos primitif.