Depuis plusieurs années, les astronomes s’interrogent sur une population particulière d’objets découverts par le télescope spatial James Webb NASA/ESA/CSA – des objets rouges et pâles du début de l’Univers surnommés « petits points rouges ». Grâce aux instruments NIRCam et NIRSpec de Webb, l’astronome Vasily Kokorev de l’Université du Texas à Austin et ses collègues ont obtenu le spectre le plus profond jamais pris d’un petit point rouge. Les données soutiennent l’interprétation selon laquelle l’objet, appelé GLIMPSE-17775, est un trou noir supermassif enveloppé dans un cocon épais et dense de gaz partiellement ionisé, un modèle connu sous le nom de scénario BH* (étoile trou noir).
« Je pense qu’une partie de la communauté scientifique converge vers une vision singulière : les petits points rouges peuvent être expliqués par les modèles d’étoiles à trous noirs », a déclaré le Dr Kokorev.
« Mais aucun des petits points rouges précédents n’a tous les éléments de preuve au même endroit. »
« Avec GLIMPSE-17775, nous pouvons tester ces modèles en raison de la profondeur et de l’étonnante spectre de cette source. »
GLIMPSE-17775 a un redshift cosmologique de 3,5, ce qui signifie qu’il existait environ 1,8 milliard d’années après le Big Bang.
L’objet est apparu presque par hasard, capturé dans les observations de Webb de l’amas de galaxies Abell S1063, qui était observé pour rechercher des étoiles de la population III et des premières galaxies faibles.
Le petit point rouge se trouve derrière l’amas et bénéficie d’une luminosité significativement accrue grâce à la lentille gravitationnelle.
« Quand nous avons vu le spectre pour la première fois, c’était comme si toutes les pièces d’un puzzle étaient éparpillées sur le sol », a déclaré le Dr Kokorev.
« Nous avons ramassé chaque pièce du puzzle, mesuré les lignes et commencé à combiner les différentes pièces pour former une mosaïque. »
« Peut-être que quelques pièces ne ressemblaient à rien au début, mais ensuite quelques-unes d’entre elles se sont assemblées et nous avons réalisé qu’il y avait quelque chose là-bas. »
Les données spectroscopiques collectées par Webb contiennent plusieurs éléments de preuve qui soutiennent l’interprétation selon laquelle le petit point rouge GLIMPSE-17775 est une étoile à trou noir : un trou noir à croissance rapide, enveloppé dans un cocon de gaz dense, qui retraite la lumière émise à proximité du trou noir et produit les caractéristiques observées dans le spectre.
« Tout s’emboîte, rien n’est cassé, et je pense que cela rend le puzzle qu’est notre Univers encore meilleur », a déclaré le Dr Kokorev.
« Pour l’avenir, j’ai hâte d’approfondir et d’en apprendre davantage sur ce qui alimente les moteurs centraux des petits points rouges. »
« Même si nous pensons qu’il s’agit d’un trou noir, d’autres théories intéressantes sont proposées, ce qui est passionnant. »
« Peut-être que dans un an ou deux, nous aurons la réponse définitive sur ce qui alimente ces sources. »
Les résultats de l’équipe apparaissent dans le Journal d’astrophysique.
