Le télescope spatial James-Webb pourrait avoir révélé un des fameux trous noirs primordiaux imaginés par Stephen Hawking il y a plus de cinquante ans. Cette découverte, rendue possible grâce à l’effet de lentille gravitationnelle, pourrait bouleverser notre compréhension de l’Univers primitif et de la matière noire.
Cette image d’un trou noir massif au cœur de l’espace profond alimente les recherches sur la physique quantique et les travaux visionnaires de Stephen Hawking – DailyGeekShow.com
Abell 2744-QSO1 est un « petit point rouge » observé grâce à la loupe gravitationnelle
En 2024, le JWST a observé un objet mystérieux nommé Abell 2744-QSO1. Situé à plus de 13 milliards d’années-lumière, il est apparu grâce à l’amas de galaxies Abell 2744, surnommé l’amas de Pandore. Cet amas agit comme une loupe gravitationnelle et révèle des galaxies lointaines.
Parmi elles, les chercheurs ont repéré des objets compacts et rouges : les Little Red Dots (LRD). Abell 2744-QSO1 en fait partie. Sa petite taille et son éclat particulier ont soulevé une question : s’agissait-il d’un amas dense d’étoiles ou d’une galaxie primordiale dominée par un trou noir ?
Les mesures prouvent la présence d’un trou noir de 50 millions de soleils
Les analyses récentes ont écarté l’hypothèse d’un simple amas stellaire. Les vitesses des gaz environnants révèlent un trou noir de 50 millions de masses solaires au centre d’Abell 2744-QSO1. Autour, la masse des étoiles est presque équivalente. Or, en général, une galaxie contient mille fois plus de masse stellaire que son trou noir central.
Les chercheurs ont aussi constaté l’absence de rayons X, pourtant caractéristiques des noyaux actifs. L’objet ressemble donc à un trou noir nu, sans galaxie massive pour l’entourer.
Cette configuration correspond aux prédictions pour un trou noir primordial, né directement après le Big Bang. Elle suggère que certaines structures cosmiques ont précédé la naissance des galaxies.
Stephen Hawking avait anticipé l’existence de ces trous noirs primordiaux
Ce visuel de l’ESA retrace la chronologie du cosmos, soulignant comment les trous noirs primordiaux auraient influencé l’apparition des étoiles et des galaxies – ESA
Dans les années 1970, Stephen Hawking et d’autres physiciens ont proposé l’idée que des trous noirs primordiaux pouvaient se former dans les premières secondes de l’Univers. Leur existence permettrait d’expliquer deux mystères : l’origine des trous noirs supermassifs observés très tôt et la nature de la matière noire.
Si Abell 2744-QSO1 correspond bien à ce scénario, il montrerait que certains trous noirs ont précédé les galaxies. Ils auraient servi de germes à leur formation, en attirant la matière et en fusionnant lors des collisions. Ce rôle de « semence cosmique » éclaire la présence de galaxies massives déjà formées moins d’un milliard d’années après le Big Bang.
La découverte ouvre la voie à une nouvelle physique du Big Bang et de la matière noire
La confirmation d’un tel objet transformerait notre vision de l’Univers. Elle introduirait une nouvelle physique au moment du Big Bang et relancerait l’espoir d’observer l’évaporation d’un trou noir par effet Hawking.
Ce phénomène reste invisible avec les trous noirs stellaires actuels, trop froids pour rayonner. En revanche, un trou noir primordial, plus léger, pourrait finir par s’évaporer et libérer des particules détectables.
Abell 2744-QSO1 représente donc une piste essentielle. Il aiderait à comprendre comment se sont formées les premières étoiles et galaxies.
Il permettrait aussi de préciser la part de matière noire et de tester des modèles liés à la gravité quantique. En parallèle, il prépare la voie pour des missions comme LISA, un observatoire spatial des ondes gravitationnelles, capable de détecter les fusions de trous noirs primordiaux.
Une révolution scientifique se prépare avec James-Webb et les futures missions
Si les observations du James-Webb se confirment, ce serait la première preuve tangible que des trous noirs primordiaux existent réellement. Une telle confirmation bouleverserait non seulement la cosmologie, mais aussi la physique fondamentale. Elle offrirait un terrain inédit pour comprendre les lois de l’Univers à ses débuts.
Les chercheurs attendent désormais les prochaines données. Les télescopes X, radio et les futurs détecteurs d’ondes gravitationnelles viendront compléter l’enquête pour confirmer ou non cette découverte capitale.