Des observations récentes du télescope spatial James Webb (JWST) suggèrent que des galaxies lointaines et inhabituellement brillantes – surnommées « petits points rouges » (LRD) – ne sont peut-être pas aussi extraordinaires qu’on le pensait au premier abord. Les premières données indiquaient que ces galaxies pourraient contenir soit une densité d’étoiles sans précédent, soit des trous noirs dépassant la taille attendue pour leur âge, ce qui nécessiterait des révisions majeures des modèles cosmologiques. Cependant, de nouvelles découvertes suggèrent que ces galaxies contiennent probablement des « bébés » trous noirs plus petits.
Le mystère des petits points rouges
Lors de ses premières observations de l’univers primitif, JWST a détecté des centaines de galaxies très lumineuses et décalées vers le rouge. Leur extrême luminosité représentait un défi pour les théories existantes : soit ils contenaient une concentration d’étoiles incroyablement élevée, soit leurs trous noirs centraux étaient bien plus massifs que prévu. Les deux scénarios auraient mis à rude épreuve la compréhension actuelle de la formation des galaxies et des trous noirs.
Poussière ou autre chose ?
Les premières interprétations supposaient que la couleur rouge des LRD était due à une poussière abondante, semblable aux galaxies rouges plus proches de chez nous. Cependant, des analyses récentes ont mis en doute cette hypothèse. Les chercheurs ont trouvé peu de preuves de poussière importante dans ces galaxies, ce qui a conduit à une réévaluation de leur nature.
Estimations de luminosité révisées
Les mesures de luminosité originales reposaient sur l’extrapolation à partir de fréquences lumineuses spécifiques de l’hydrogène, en supposant une absorption lumineuse standard liée à la poussière. Une nouvelle étude, dirigée par Jenny Greene de l’Université de Princeton, a mesuré directement la lumière sur plusieurs fréquences (y compris les rayons X et l’infrarouge). Les résultats ont révélé que les LRD sont au moins dix fois plus faibles que ce qui était initialement estimé dans la plupart des longueurs d’onde, à l’exception de la lumière visible.
Implications pour la masse des trous noirs
Cette réalité plus floue a des conséquences importantes pour les trous noirs au centre des LRD. Selon Greene, « s’il n’y a pas autant de lumière que nous le pensions, les masses des trous noirs sont probablement beaucoup plus modestes. » Cela atténue la tension initiale, suggérant que ces trous noirs ne sont pas aussi massifs qu’on le craignait auparavant.
« Bébés » Trous noirs et étoiles de trous noirs
Rohan Naidu du MIT suggère que ces trous noirs peuvent être considérés comme des « bébés » trous noirs, potentiellement intégrés dans une classe spéciale d’étoiles à trous noirs – un trou noir entouré de gaz dense. Naidu note que, contrairement aux trous noirs typiques où une grande partie de l’énergie est cachée, les LRD semblent émettre la majeure partie de leur énergie à des longueurs d’onde visibles par les télescopes.
Incertitude persistante
Tous les chercheurs ne sont pas d’accord. Roberto Maiolino, de l’Université de Cambridge, prévient que la lumière émise indique le taux de croissance et non la masse totale, ce qui laisse subsister une certaine incertitude quant à la taille réelle des trous noirs. Greene soutient que la réduction des émissions de photons implique une échelle de masse globale plus petite, ce qui suggère que les trous noirs sont moins massifs qu’on ne le pensait auparavant.
En conclusion, de nouvelles données suggèrent que les premières galaxies pourraient ne pas abriter les monstrueux trous noirs initialement redoutés. Au lieu de cela, ils semblent contenir des trous noirs plus petits et plus typiques, atténuant les tensions avec les modèles cosmologiques actuels.
