La formation et la croissance des plus grands trous noirs supermassifs restent encore nimbées d’un certain mystère. Tout récemment, le télescope spatial James Webb (JWST) a livré de nouvelles informations capitales en observant une paire de trous noirs éloignés de l’univers primordial, ce qui suggère au passage que ces objets massifs ont fusionné pour former des entités célestes encore plus grandes. Cette observation laisse entendre que ces processus de fusion pourraient avoir contribué au développement rapide de trous noirs supermassifs peu après la création de l’univers.
D’un paquet d’objets célestes (à gauche) jusqu’à deux trous noirs proches de la fusion (à droite) © ESA/Webb, NASA, CSA, J. Dunlop, D. Magee, P. G. Pérez-González, H. Übler, R. Maiolino, et. al
Les trous noirs supermassifs, découverts au centre de nombreuses galaxies (dont la nôtre), posent un certain nombre de défis aux scientifiques. Ces derniers savant comment se forment les trous noirs de masse stellaire à partir d’étoiles mourantes, mais des inconnues restent concernant la façon dont ces mêmes trous noirs fusionnent pour former des trous noirs supermassifs. Des découvertes relativement récentes indiquent que de telles fusions ont commencé peu de temps après que la matière ait commencé à se répandre dans l’univers, et l’on dispose de preuves de l’existence de trous noirs supermassifs dans l’univers primitif. Le JWST a donc observé une fusion se produisant seulement 740 millions d’années après le Big Bang, ce qui suggère que la croissance des trous noirs a commencé tôt après le « Big Bang ».
Grâce à ses capacités infrarouges avancées, et ses grands instruments à miroir, le JWST a pu détecter une paire de trous noirs en train de fusionner connue sous le nom de ZS7, des observations rapportées par l’équipe de l’astronome Hannah Übler de l’Université de Cambridge. Pour rappel, bien que les trous noirs eux-mêmes soient invisibles, le disque d’accrétion de matière qui les entoure émet une signature distinctive. Les scientifiques s’attendent à dénicher d’autres objets comme ZS7, non seulement avec le JWST , mais aussi grâce au projet d’antenne spatiale à interféromètre laser (LISA) récemment approuvé par l’ESA et dont le lancement est prévu vers le milieu des années 2030. LISA sera le premier observatoire spatial d’ondes gravitationnelles capable de détecter les ondes gravitationnelles issues de fusions massives.
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