Un mystère entourant les premiers trous noirs de l’univers, qui pèse maintenant plusieurs milliards de fois notre Soleil, vient d’être résolu par des astrophysiciens européens. Il s’agit de la source de « nourriture » de ces trous noirs.

Mathieu Perreault Mathieu Perreault
La Presse

« Les premiers trous noirs se sont formés quand les premières étoiles se sont effondrées sur elles-mêmes », expliquent par voie de communiqué les auteurs de l’étude publiée le jeudi 19 décembre dans l’Astrophysical Journal. « Des observations antérieures avec le télescope ALMA (grand réseau millimétrique et submillimétrique du désert d’Atacama) montraient que les premières galaxies abritaient beaucoup de poussière et de gaz, mais que le rythme de formation d’étoiles était si élevé qu’il ne restait presque plus de poussière et de gaz pour alimenter les trous noirs supermassifs au centre de ces galaxies. »

L’énigme a été résolue par l’étude de 31 quasars par un nouvel instrument de Très grand télescope (VLT) de l’Observatoire européen austral (ESO), dans le désert d’Atacama au Chili. Les quasars (source de rayonnement quasi stellaire) sont des jets de matière très brillants qui proviennent de ces trous noirs supermassifs. L’instrument MUSE (Explorateur spectroscopique multiunités) du VLT a révélé que ces quasars étaient entourés d’énormes réservoirs de gaz s’étendant sur plus de 100 000 années-lumière à partir de l’horizon, la frontière, des trous noirs supermassifs.

Les quasars observés datent de 12,5 milliards d’années, seulement 870 millions d’années après le Big Bang. « MUSE est un changement de paradigme (game changer) dans l’étude des quasars », a dit dans le communiqué Emanuele Paolo Farina, de l’Institut d’astronomie Max-Planck de Heidelberg, en Allemagne, qui est l’auteur principal de l’étude. « En quelques heures par cibles, nous avons pu examiner les environs des trous noirs les plus massifs et les plus voraces des débuts de l’univers. »

Ces réservoirs de gaz sont beaucoup moins brillants qu’un quasar, mais MUSE a pu détecter le faible reflet de l’hydrogène dans ces garde-mangers primordiaux des trous noirs.