Mysterious 'red dots' in early universe may be 'black hole star' atmospheres
Ae mystérieux « points rouges » dans l'univers primitif pourraient être des atmosphères d'étoiles-trous noirs
Par Adrienne Berard, Université d'État de Pennsylvanie
Édité par Sadie Harley, relu par Robert Egan
Notes de la rédaction
Vue d'artiste d'une étoile-trou noir (échelle non respectée). Ces mystérieux petits points lumineux découverts à l'aube de l'univers pourraient être d'immenses sphères de gaz chaud, si denses qu'elles ressemblent aux atmosphères d'étoiles typiques alimentées par fusion nucléaire. Cependant, au lieu de la fusion, ils sont alimentés par des trous noirs supermassifs en leur centre, qui absorbent rapidement la matière, la convertissent en énergie et émettent de la lumière. Crédit : T. Müller/A. de Graaff/Institut Max Planck d'astronomie
De minuscules objets rouges observés par le télescope spatial James Webb (JWST) de la NASA offrent aux scientifiques de nouvelles perspectives sur l'origine des galaxies dans l'univers et pourraient représenter une toute nouvelle classe d'objets célestes : un trou noir engloutissant d'énormes quantités de matière et crachant de la lumière.
Grâce aux premières données publiées par le télescope en 2022, une équipe internationale de scientifiques, dont des chercheurs de Penn State, a découvert de mystérieux « petits points rouges ». Les chercheurs ont suggéré que ces objets pourraient être des galaxies aussi matures que notre Voie lactée actuelle, vieille d'environ 13,6 milliards d'années, soit seulement 500 à 700 millions d'années après le Big Bang.
Officiellement surnommés « briseurs d'univers » par l'équipe, ces objets étaient initialement considérés comme des galaxies bien plus anciennes que ce que l'on attendait dans l'univers naissant, remettant en question les connaissances scientifiques sur la formation des galaxies.
Dans un article publié dans la revue Astronomy & Astrophysics, l'équipe internationale d'astronomes et de physiciens, dont des chercheurs de Penn State, suggère que ces points pourraient ne pas être des galaxies, mais un tout nouveau type d'objet : une étoile-trou noir.
Leurs analyses indiquent que ces minuscules points lumineux pourraient être d'immenses sphères de gaz chaud, si denses qu'elles ressemblent à l'atmosphère d'étoiles typiques issues de la fusion nucléaire. Cependant, au lieu de fusionner, elles sont alimentées par des trous noirs supermassifs en leur centre, qui absorbent rapidement la matière, la convertissent en énergie et émettent de la lumière.
« En gros, nous avons observé suffisamment de points rouges jusqu'à en trouver un dont l'atmosphère était si dense qu'il ne pouvait être expliqué comme étant des étoiles typiques d'une galaxie », explique Joel Leja, professeur associé d'astrophysique en milieu de carrière Dr Keiko Miwa Ross à Penn State et co-auteur de l'article.
« C'est une réponse élégante, car nous pensions qu'il s'agissait d'une minuscule galaxie composée de nombreuses étoiles froides distinctes, mais il s'agit en réalité d'une seule étoile gigantesque et très froide.»
Les étoiles froides émettent peu de lumière en raison de leurs basses températures par rapport aux étoiles normales, explique Leja. La plupart des étoiles de l'univers sont des étoiles de faible masse et plus froides, mais elles sont généralement plus difficiles à observer car elles sont masquées par des étoiles massives plus rares et plus lumineuses.
Les astronomes identifient les étoiles froides grâce à leur lueur, principalement dans le spectre optique rouge ou proche infrarouge, des longueurs d'onde de lumière aujourd'hui invisibles.
Alors que le gaz entourant les trous noirs supermassifs est généralement très chaud (des millions de degrés Celsius), la lumière de ces trous noirs « points rouges » était dominée par du gaz très froid, selon les chercheurs, à l'instar de l'atmosphère des étoiles froides de faible masse, d'après les longueurs d'onde de la lumière qu'ils émettaient.
Le JWST, télescope spatial le plus puissant, a été conçu pour observer la genèse du cosmos grâce à des instruments de détection infrarouge capables de détecter la lumière émise par les étoiles et les galaxies les plus anciennes. Concrètement, ce télescope permet aux scientifiques de remonter le temps jusqu'à environ 13,5 milliards d'années, près du début de l'univers tel que nous le connaissons, explique Leja.
Dès la mise en marche du télescope, les chercheurs du monde entier ont commencé à repérer des « petits points rouges », des objets qui semblaient bien plus massifs que ne le prédisaient les modèles de galaxies.
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Au départ, explique Leja, lui et ses collègues pensaient que ces objets étaient des galaxies matures, qui ont tendance à rougir avec le vieillissement des étoiles qui les composent. Mais les objets étaient trop brillants pour être expliqués : les étoiles devraient être regroupées dans les galaxies avec une densité incroyable.
« Le ciel nocturne d'une telle galaxie serait d'une luminosité éblouissante », explique Bingjie Wang, aujourd'hui boursier Hubble de la NASA à l'Université de Princeton, qui a travaillé sur l'étude en tant que chercheur postdoctoral à Penn State.
« Si cette interprétation est vraie, cela implique que les étoiles se sont formées par des processus extraordinaires jamais observés auparavant.»
Pour mieux comprendre ce mystère, les chercheurs avaient besoin de spectres, un type de données pouvant fournir des informations sur la quantité de lumière émise par les objets à différentes longueurs d'onde. Entre janvier et décembre 2024, les astronomes ont utilisé près de 60 heures
« C'est une réponse élégante, car nous pensions qu'il s'agissait d'une minuscule galaxie composée de nombreuses étoiles froides distinctes, mais il s'agit en réalité d'une seule étoile gigantesque et très froide. »
Les étoiles froides émettent peu de lumière en raison de leurs basses températures par rapport aux étoiles normales, explique Leja. La plupart des étoiles de l'univers sont des étoiles de faible masse et plus froides, mais elles sont généralement plus difficiles à observer car elles sont masquées par des étoiles massives plus rares et plus lumineuses.
Les astronomes identifient les étoiles froides par leur lueur, principalement dans le spectre optique rouge ou proche infrarouge, des longueurs d'onde de lumière qui ne sont plus visibles.
Alors que le gaz autour des trous noirs supermassifs est généralement très chaud, des millions de degrés Celsius, la lumière de ces trous noirs « points rouges » était dominée par du gaz très froid, expliquent les chercheurs, à l'instar des atmosphères des étoiles froides de faible masse, en fonction des longueurs d'onde de la lumière qu'ils émettent.
Le JWST, télescope spatial le plus puissant, a été conçu pour observer la genèse du cosmos grâce à des instruments de détection infrarouge capables de détecter la lumière émise par les étoiles et les galaxies les plus anciennes. En résumé, ce télescope permet aux scientifiques de remonter le temps jusqu'à environ 13,5 milliards d'années, soit près du début de l'univers tel que nous le connaissons, explique Leja.
Dès la mise en marche du télescope, des chercheurs du monde entier ont commencé à repérer des « petits points rouges », des objets qui semblaient bien plus massifs que ne le prédisaient les modèles de galaxies.
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Au début, explique Leja, lui et ses collègues pensaient que ces objets étaient des galaxies matures, qui ont tendance à devenir plus rouges à mesure que les étoiles qui les composent vieillissent. Mais les objets étaient trop brillants pour être expliqués : les étoiles devraient être regroupées dans les galaxies avec une densité impossible à expliquer.
« Le ciel nocturne d'une telle galaxie serait d'une luminosité éblouissante », a déclaré Bingjie Wang, aujourd'hui boursier Hubble de la NASA à l'Université de Princeton, qui a travaillé sur l'étude en tant que chercheur postdoctoral à Penn State.
« Si cette interprétation est vraie, cela implique que les étoiles se sont formées par des processus extraordinaires, jamais observés auparavant.»
Pour mieux comprendre ce mystère, les chercheurs avaient besoin de spectres, un type de données pouvant renseigner sur la quantité de lumière émise par les objets à différentes longueurs d'onde. Entre janvier et décembre 2024, les astronomes ont utilisé près de 60 heures de temps Webb pour obtenir les spectres de 4 500 galaxies lointaines. Il s'agit de l'un des plus grands ensembles de données spectroscopiques jamais obtenus avec le télescope.
En juillet 2024, l'équipe a repéré un objet dont le spectre indiquait une masse considérable, ce qui en fait le cas le plus extrême d'un objet aussi précoce et volumineux. Les astronomes ont surnommé l'objet en question « La Falaise », le présentant comme le cas test le plus prometteur pour étudier la nature de ces « petits points rouges ».
« Les propriétés extrêmes de La Falaise nous ont obligés à repartir de zéro et à élaborer des modèles entièrement nouveaux », a déclaré Anna de Graaff, chercheuse à l'Institut Max Planck d'astronomie et auteure correspondante de l'article, dans un communiqué de presse de l'Institut Max Planck.
L'objet était si lointain que sa lumière a mis environ 11,9 milliards d'années à atteindre la Terre. L'analyse spectrale de cette lumière a indiqué qu'il s'agissait en réalité d'un trou noir supermassif, attirant son environnement à une telle vitesse qu'il s'est enfermé dans une boule de gaz hydrogène. La lumière observée par Leja et ses collègues ne provenait pas d'épais amas d'étoiles, mais d'un seul objet géant.
Les trous noirs se trouvent au centre de la plupart des galaxies, a expliqué Leja. Dans certains cas, ces trous noirs sont des millions, voire des milliards de fois plus massifs que le Soleil de notre système solaire, attirant la matière environnante avec une telle force qu'elle se transforme en énergie et brille.
« Personne n'a jamais vraiment su pourquoi ni d'où viennent ces gigantesques trous noirs au centre des galaxies », a déclaré Leja, également affilié à l'Institut des sciences informatiques et des données de Penn State.
« Ces étoiles-trous noirs pourraient être la première phase de formation des trous noirs que nous observons aujourd'hui dans les galaxies : des trous noirs supermassifs à leurs balbutiements.»
Il a ajouté que le JWST avait déjà détecté des signes de trous noirs de grande masse dans l'univers primordial. Ces nouveaux objets-étoiles-trous noirs, qui sont essentiellement des générateurs de masse suralimentés, pourraient contribuer à expliquer l'évolution précoce de l'univers et constituer un ajout bienvenu aux modèles actuels. L'équipe prévoit de futurs travaux pour tester cette hypothèse en examinant la densité du gaz et la force de ces étoiles-trous noirs précoces, a déclaré Leja.
Bien sûr, les mystérieux « petits points rouges » se trouvent à une grande distance, tant dans le temps que dans l'espace, et leur petite taille rend particulièrement difficile l'obtention d'une image claire.
« C'est notre meilleure idée, et vraiment la première qui s'applique à presque tous les domaines.
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RESUME
De mystérieux « points rouges » dans l'univers primitif pourraient être des atmosphères d'étoiles-trous noirs.
De minuscules objets rouges repérés par le télescope spatial James Webb (JWST) de la NASA offrent aux scientifiques de nouvelles perspectives sur l'origine des galaxies dans l'univers et pourraient représenter une toute nouvelle classe d'objets célestes : un trou noir avalant d'énormes quantités de matière et crachant simultanément de la lumière.
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COMMENTAIRES
L ' observation du tres lointain passé de l univers par la mission JWMS nous apporte des données trés nounelles ..Ne nous privons pas d e chercher encore plus loin !! Il s agiot pour moi de modifier voire de casser le modèle standard de la cosmologie hérité de Hubble et de l 'abbé Lemaitre !!!
PAS MOINS !!!!!
Cf :''internet GOOGLE
Trouble dans la cosmologie
CNRS Le journal
https://lejournal.cnrs.fr › articles
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— Comment faire chanceler le modèle standard de la cosmologie ? La cosmologie est en crise ! Au cœur du problème : la vitesse d'expansion de l ...'' ETC
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More information: Anna de Graaff et al, A remarkable ruby: Absorption in dense gas, rather than evolved stars, drives the extreme Balmer break of a little red dot at z = 3.5, Astronomy & Astrophysics (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202554681
Journal information: Astronomy & Astrophysics
Provided by Pennsylvania State University
Ma théorie prévoit que la densité primordiale est telle que les premières galaxies sont sous la forme de trou noir, amené à se diviser en étoiles par mitose. Donc les "points rouges" s'interprètent comme des trous noirs primordiaux en cours de mitose en étoiles. Ce phénomène de mitose (suite de Fibonacci, nombre d'Or) a laissé des traces mesurables à toutes les échelles (minérales et biologiques). Les trous noirs galactiques actuels sont les traces du premier aspect des galaxies.
RépondreSupprimerlire ci-après comment les 72 énigmes recensées rèvèlent leur points communs : https://vixra.org/pdf/2505.0159v1.pdf
Cordialement
Dominique MAREAU