James Webb repère le trou noir supermassif actif le plus éloigné jamais découvert

Hibou Gourou

En plus d'observer des objets spécifiques comme des galaxies et des planètes lointaines ici dans notre système solaire, le télescope spatial James Webb est également utilisé pour effectuer des relevés à grande échelle de parties du ciel. Ces relevés observent de grandes parties du ciel pour identifier des cibles importantes comme des galaxies très éloignées et très anciennes, ainsi que des objets intrigants comme des trous noirs. Et une de ces enquêtes a récemment identifié le trou noir supermassif actif le plus éloigné observé jusqu'à présent.

Alors qu'un trou noir typique peut avoir une masse jusqu'à environ 10 fois celle du soleil, les trous noirs supermassifs sont beaucoup plus massifs, avec une masse qui peut être des millions voire des milliards de fois la masse du soleil. Ces monstres se trouvent au cœur des galaxies et sont supposés jouer un rôle important dans la formation et la fusion des galaxies.

Une vue panoramique, connue sous le nom de Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS).
Il y a tellement de détails à explorer dans cette vue panoramique, connue sous le nom de Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS). Les galaxies qui ont d'abord attiré l'attention des chercheurs sont celles qui n'apparaissent sur aucune autre image – Webb a été le premier à révéler leur présence. Pour les trouver, recherchez les points les plus minuscules et les plus rouges tachetés tout au long de cette enquête. La lumière de certains d'entre eux a voyagé pendant plus de 13 milliards d'années pour atteindre le télescope. L'équipe a suivi pour obtenir des spectres avec Webb, ce qui a conduit à la découverte du trou noir supermassif actif le plus éloigné actuellement connu, ainsi que de deux trous noirs supermassifs actifs extrêmement éloignés qui existaient lorsque l'univers n'avait que 1 milliard d'années. Image NASA, ESA, ASC, Steve Finkelstein (UT Austin), Micaela Bagley (UT Austin), Rebecca Larson (UT Austin) ; Traitement d'images Alyssa Pagan (STScI)

Un exemple très ancien de ces trous noirs supermassifs a été récemment découvert, remontant à seulement 570 millions d'années après le big bang. Situé dans une galaxie nommée CEERS 1019, il a été identifié dans le cadre d'une enquête appelée Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) qui utilise Webb pour prendre d'énormes images de parties du ciel . En regardant les régions éloignées du centre lumineux de la Voie lactée et qui n'ont pas de galaxies proches brillantes obscurcissant la vue, l'enquête peut identifier des objets très sombres et éloignés.

"Regarder cet objet lointain avec ce télescope, c'est un peu comme regarder les données des trous noirs qui existent dans les galaxies proches de la nôtre", a déclaré la chercheuse principale Rebecca Larson de l'Université du Texas à Austin dans un communiqué .

Recadrage de l'image de l'enquête CEERS de Webb.
Recadrage de l'image de l'enquête CEERS de Webb. Image NASA, ESA, ASC, Steve Finkelstein (UT Austin), Micaela Bagley (UT Austin), Rebecca Larson (UT Austin) ; Traitement d'images Alyssa Pagan (STScI)

La galaxie dans laquelle réside le trou noir supermassif est également intéressante. Dans les données, cela ressemble à trois blobs sur une ligne plutôt qu'au disque unique auquel on s'attendrait. Cela pourrait donner des indices sur la façon dont la galaxie est née, à la suite d'une collision avec d'autres galaxies proches.

"Nous n'avons pas l'habitude de voir autant de structure dans les images à ces distances", a déclaré Jeyhan Kartaltepe, membre de l'équipe CEERS du Rochester Institute of Technology. "Une fusion de galaxies pourrait être en partie responsable de l'alimentation de l'activité dans le trou noir de cette galaxie, et cela pourrait également conduire à une augmentation de la formation d'étoiles."

En plus de ce trou noir, le CEERS a également identifié 11 galaxies extrêmement anciennes, allant de l'époque où l'univers avait entre 470 millions et 675 millions d'années. En étudiant ces toutes premières galaxies, les chercheurs espèrent en savoir plus sur la façon dont les galaxies se sont formées et ont grandi tout au long de l'histoire de l'univers.

"Webb a été le premier à détecter certaines de ces galaxies", a déclaré Seiji Fujimoto de l'Université du Texas à Austin. "Cet ensemble, ainsi que d'autres galaxies lointaines que nous pourrions identifier à l'avenir, pourraient changer notre compréhension de la formation des étoiles et de l'évolution des galaxies tout au long de l'histoire cosmique."