Une supermassive trou noire a été trouvée seulement un demi-milliard d’années après le Big Bang.

Les chercheurs qui passent au crible quelques-unes des premières galaxies de l’univers ont découvert une galaxie qui semble avoir un trou noir central en train de se nourrir activement. Sur la base de la quantité de rayonnement qu’il émet, les chercheurs estiment qu’il représente environ la moitié de la masse de la galaxie tout entière dans laquelle il se trouve – une fraction étonnamment élevée par rapport aux galaxies modernes. Le fait qu’un objet aussi massif puisse exister seulement un demi-milliard d’années après le Big Bang impose des limites sévères sur la manière dont il a pu se former, suggérant fortement que les trous noirs supermassifs se sont formés sans jamais passer par une étape intermédiaire impliquant une étoile. Les premières galaxies de l’univers que nous connaissons ont été identifiées à l’aide du James Webb Space Telescope, qui a profité d’un amas de galaxies en premier plan qui a grossi les galaxies plus lointaines grâce à l’effet de lentille gravitationnelle. En utilisant la lentille fournie par un amas spécifique, le Webb a identifié 11 galaxies qui ont été observées telles qu’elles existaient il y a moins d’un milliard d’années après le Big Bang. Une équipe internationale d’astronomes a décidé de vérifier ces galaxies pour la présence des trous noirs supermassifs qui se trouvent au centre des galaxies modernes. Lorsqu’ils se nourrissent, ils émettent d’importantes quantités de rayons X, de sorte que les chercheurs se sont tournés vers l’observatoire des rayons X Chandra, en l’utilisant pour imager la région grossie par lentille, et en comparant la position des sources à celles des galaxies identifiées par Webb. Pour rassembler suffisamment de données, Chandra a passé jusqu’à deux semaines à imager un seul endroit. Il y avait une correspondance claire avec une galaxie nommée UHZ1, qui est agrandie presque quatre fois par l’effet de lentille gravitationnelle. Les rayons X de cet endroit se détachaient du fond de quatre écarts-types standard. (Il peut y avoir des informations sur les rayons X associés aux 10 autres galaxies, mais les chercheurs disent qu’ils les publieront séparément.) UHZ1 a un redshift de z = 10, ce qui signifie que nous le voyons tel qu’il existait environ 500 millions d’années après le Big Bang.