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Vue d’artiste du trou noir supermassif le plus lointain jamais observé. Il fait partie d’un quasar qui se serait formé il y a 690 millions d’années après le Big Bang.
© Robin Dienel/Carnegie Institution for Science

Revue de presse

Découverte d’un mastodonte: le plus ancien trou noir de l’Univers

Il se trouve à l’intérieur d’un quasar et donne le vertige aux astronomes qui l’ont repéré. Ce vénérable objet âgé de 13 milliards d'années pourrait fournir de précieuses indications sur la formation de l’Univers

C’est le genre de découverte, difficilement concevable dans notre cerveau humain, qui donne toujours un peu le vertige, d’autant qu’il s’agit d’un «phénomène» invisible. Voici donc, cher public, sur la scène fascinante de l’astrophysique et décrit dans plusieurs études publiées cette semaine par les médias qu’a lus Courrier international, un nouveau trou noir.

Qu’est-ce qu’un trou noir, déjà? C’est un de ces objets célestes si compact que l’intensité de leur champ gravitationnel empêche toute forme de matière ou de rayonnement de s’en échapper. D’où leur invisibilité du «point de vue» astronomique, au cœur de ces galaxies très énergétiques qui sont les plus brillantes de l'univers.

Le qualificatif de «nouveau» appliqué à cette espèce de zombie interstellaire qu'est un trou noir est d’ailleurs peut-être inapproprié, puisqu’on a là affaire au «plus vieux trou noir supermassif» (en abrégé TNSM) «qui ait jamais été observé». «Supermassif»? L’objet en question «se serait formé 690 millions d’années après le Big Bang» et il aurait… «800 millions de fois la masse de notre Soleil, d’après le site spécialisé Space.com.

Peu après le Big Bang

On s’accroche, donc. Car on parle – on le «voit» – d’une époque très très lointaine, «soit quand l’Univers» n’avait que 5% de l’âge qu’il a actuellement. Il entamait alors à peine cette dilatation rapide après ce fameux Big Bang, événement originel qui fait penser (peut-être abusivement) à une explosion et est associé à cette époque dense et chaude qu’a connue l’Univers il y a 13,8 milliards d’années. Sans que cela préjuge de l’existence d’un «instant initial» ou d’un commencement à son histoire… La lumière de ce TNSM aurait donc mis 13,1 milliards d’années à nous atteindre. 

Notre ami se trouve dans le quasar baptisé du doux nom d’ULAS J1342 + 0928. Et «histoire de mettre ce chiffre en perspective, il peut être utile de rappeler que le précédent quasar le plus éloigné de la Terre se trouvait à environ 13,04 milliards d’années-lumière», lit-on sur le site Fredzone.org. Une paille? «Les trous noirs n’ont visiblement pas fini d’étonner les astronomes», en conclut Maxisciences.com.

Des galaxies très énergétiques

Pour l’heure, ce TNSM fait son apparition dans Nature et dans les Astrophysical Journal Letters. En soi, comme notre esprit peine à se l’imaginer, la découverte paraît parfaitement inutile. Mais pourtant, elle «pourrait aider les chercheurs à en apprendre davantage sur les trous noirs et sur les quasars». Par le fait qu’elles constituent, pense-t-on, les entités les plus lumineuses de l’Univers, elles fournissent de précieuses indications sur la formation de ce dernier.

«Plus nous découvrirons de quasars, plus les astronomes pourront dresser un portrait précis de l’Univers primitif», confirme The Verge. «Les trous noirs qui s’y trouvent n’émettent en réalité aucune lumière, mais le gaz environnant et la poussière s’entrechoquent si vite et créent de telles frictions» qu’ils en dégagent énormément, ainsi qu’une chaleur qu’on décrira volontiers comme infernale, mais le mot est faible. Car il faut s’imaginer les choses ainsi, selon le très poétique Figaro: «Un disque de matière» qui «s’effondre […] en spirale dans la gueule de l’ogre cosmique.»

Eduardo Bañados, astrophysicien à la Carnegie Institution for Science et principal auteur de l’étude parue dans Nature, ajoute sur Space. com: «Les quasars les plus éloignés nous donnent des indices essentiels sur les questions irrésolues de l’astrophysique.» Et «ce qui intrigue en particulier les chercheurs, c’est la taille du trou noir qui vient d’être observé», que le site SciencePost.fr qualifie d'«absolument gargantuesque», mais qui semble paradoxale: «En étudiant les origines de l’Univers, on pensait trouver des trous noirs de plus en plus petits, car ils ont eu moins de temps pour grossir», explique à la National Public Radio américaine (NPR) Robert Simcoe, un autre des auteurs de l’étude, astrophysicien au très réputé Massachusetts institute of technology (MIT).

Ce gaz qui bougeait si vite…

Ce trou noir-là «a été détecté lorsque le chercheur passait des cartes de l’Univers lointain au peigne fin», indique Radio-Canada. Bañados «cherchait des quasars» et dans ce cas précis, «quelque chose amenait le gaz à bouger à très grande vitesse à l’intérieur du quasar, et le seul phénomène que nous connaissons qui puisse causer de telles vitesses est un trou noir gigantesque», indique Simcoe. Une «mine d’or» donc, que cet objet semblant «avoir atteint sa forme définitive alors même que l’Univers était très jeune». Au moment ou ce dernier se trouvait «en pleine transition, passant d’un milieu opaque dominé par l’hydrogène neutre [qui ne reçoit pas d'énergie et n'émet aucune lumière] à un nouvel environnement où les premières étoiles ont commencé à briller», précise le site du MIT, qui donne aussi en conclusion la parole à Eduardo Bañados:

Nous avons déjà réalisé des observations de cet objet grâce à plusieurs télescopes parmi les plus puissants au monde. Nous ne sommes pas au bout de nos surprises.

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