Les astronomes ont découvert un trou noir géant primitif qui défie la physique en avalant de la matière à une vitesse record !

Il s'est d'abord fait remarquer par son intense émission de rayons X dans les données renvoyées par l'observatoire ChandraChandra. Mais sans la sensibilité infrarouge unique du télescope spatial James-Webb (JWSTJWST), les astronomesastronomes auraient été incapables de le localiser. Un trou noir énigmatique qu'ils ont baptisé LID-568. Un trou noir supermassif observé au cœur d'une galaxie 1,5 milliard d'années après le Big BangBig Bang seulement. Et surtout, un trou noir se nourrissant à un rythme impressionnant.

Des chercheurs ont découvert, dans une galaxie naine de l'Univers primitif (ici, en vue d’artiste dans l'encart), un trou noir qui accrète de la matière à une vitesse extrême. © J. da Silva, M. Zamani, NOIRLab, NSF, AURA

Le festin d’un trou noir supermassif

Dans la revue Nature Astronomy, en effet, une équipe internationale dirigée par des chercheurs de l'Observatoire international Gemini du NOIRLab (National Science Foundation) avance que LID-568 se nourrit de matière à un rythme 40 fois supérieur à sa limite d'Eddingtonlimite d'Eddington. C'est remarquable.

Pour comprendre à quel point, il faut se rappeler que lorsque de la matière est avalée par un trou noir, l'énergieénergie déployée en rayonnement fait grimper la pression de radiationpression de radiation qui s'exerce vers l'extérieur. Lorsque le rythme de l'accrétionaccrétion augmente, cette pression peut devenir tellement importante qu'elle n'est plus compensée par la gravitégravité qui, elle, s'exerce vers l'intérieur. En principe, quelque part autour de cette limite d'Eddington, le trou noir perd son équilibre. Mais ce n'est pas le cas de LID-568.

Une soupape pour décharger l’excès d’énergie ?

La découverte suggère que des trous noirs comme LID-568, qui accrètent de la matière en mode super-Eddington, peuvent acquérir une part importante de leur massemasse au cours d'un seul épisode d'accrétion rapide. Le tout faisant de LID-568 la preuve observationnelle qui manquait aux astronomes qu'un mécanisme d'accrétion rapide constitue bien l'une des explications possibles à l'existence de trous noirs très lourds si tôt dans l’Univers. Reste à comprendre comment une accrétion de type super-Eddington peut se produire. Peut-être grâce à ces puissants écoulements de gazgaz que le télescopetélescope James-Webb a révélé dans LID-568. Les chercheurs imaginent qu'ils pourraient agir comme une soupape destinée à décharger l'excès d'énergie générée par l'accrétion extrême, empêchant le système de devenir trop instable.