Il y a un nouveau détenteur du record du trou noir supermassif le plus éloigné. Un quasar récemment repéré – un trou noir qui engloutit la matière si rapidement qu'il devient chauffé à blanc – envoie de la lumière 662 millions d'années seulement après le Big Bang, rapportent les astronomes le 6 juillet. Astronomie et astrophysique. Le précédent détenteur du record, découvert en 2021, date de 15 millions d’années plus tard.
Cette découverte fait monter la tension sur un mystère de longue date sur la façon dont les premiers trous noirs sont devenus si gros et si rapidement, explique l'astronome Daming Yang de l'Université de Leiden aux Pays-Bas. « Chaque pas en arrière dans le temps rend cette question encore plus difficile à expliquer. »
Le nouveau champion a été repéré par le télescope spatial Euclid de l'Agence spatiale européenne, qui s'est lancé dans une mission de six ans en 2024 pour cartographier environ un tiers du ciel dans les longueurs d'onde infrarouges de la lumière.
Ces longueurs d’onde sont cruciales pour trouver des objets éloignés, car la lumière s’étire ou se décale vers le rouge lorsqu’elle traverse le cosmos en expansion. Si un quasar émet de la lumière visible dans l’univers primitif, elle apparaîtra dans l’infrarouge lorsqu’elle atteindra nos télescopes.
Avant Euclide, les télescopes ne pouvaient détecter que les quasars les plus brillants jusqu'à environ 770 millions d'années après le Big Bang, il y a 13,7 milliards d'années. Jusqu’à présent, les astronomes ne connaissaient que neuf quasars avant cela. Au cours de ses 18 premiers mois, Euclide en a trouvé 12 autres, rapportent Yang et ses collègues.
« Cela fait passer le domaine de l'étude de quelques valeurs aberrantes à l'étude des premiers trous noirs massifs en tant que population », explique Yang. « C'est tout aussi important que de battre un record. »
Le nouveau détenteur du record, baptisé EUCL J1729, n'est pas seul. Les quasars classés deuxième et troisième en termes de distance faisaient également partie de cette récolte. Ils sont beaucoup plus faibles que les autres quasars repérés à des distances similaires, probablement parce que les plus brillants sont plus faciles à voir. Trouver des quasars plus faibles à étudier aidera à révéler à quoi ressemblaient réellement la plupart des quasars de cette époque.
Les prochaines étapes consisteront à effectuer un suivi avec le télescope spatial James Webb et d'autres observatoires pour en savoir plus sur les masses et les environnements des quasars. En dehors de cela, « les recherches vont se poursuivre », dit Yang. Euclide pourrait repérer les premiers quasars 645 millions d'années après le Big Bang – peut-être dès cette année.