Le télescope Webb a vu une collision avec un trou noir il y a si longtemps qu’elle s’est produite peu de temps après le Big Bang.

Le télescope spatial Webb, de pointe, a repéré la fusion de trous noirs la plus lointaine à ce jour, qui s’est produite alors que l’univers n’avait que 740 millions d’années. C’est la première fois que les astronomes assistent à une fusion si tôt dans l’histoire de l’univers, ce qui en fait un record.

Les trous noirs sont des objets massifs répartis dans tout notre univers ; leurs champs gravitationnels sont si puissants que même la lumière ne peut pas s’échapper de leurs horizons d’événements. Les fusions de trous noirs sont exactement ce à quoi elles ressemblent : des danses lentes et terribles entre deux des objets, souvent au centre de leurs des galaxies, qui finissent par se regrouper en un seul objet.

La récente observation de fusion a été réalisée par une équipe d’astronomie en mai 2023 à l’aide de l’instrument NIRSpec-IFU du télescope Webb. La rencontre cosmique des trous s’est produit lorsque l’univers avait environ trois quarts de milliard d’années (pour référence, l’univers a maintenant 13 milliards d’années de plus que ça!), dans un système galactique appelé ZS7.

La fusion a été repérée grâce aux caractéristiques spectrographiques des trous noirs en accrétion (ceux qui absorbent activement de la matière) qui ne sont pas visibles par les yeux. télescopes au sol. Heureusement, Webb se trouve à L2, une région de l’espace à 1 million de kilomètres de la Terre, d’où il peut même observer plus profondément dans l’univers.

“Nos résultats suggèrent que la fusion est une voie importante par laquelle les trous noirs peuvent se développer rapidement, même à l’aube cosmique”, a déclaré Hannah Übler, astronome à l’Université de Cambridge et auteur principal de l’étude, dans une ESA libérer. « Avec d’autres découvertes de Webb concernant des trous noirs actifs et massifs dans l’Univers lointain, nos résultats montrent également que les trous noirs massifs ont a façonné l’évolution des galaxies depuis le tout début.

La vision de Webb est si précise que l’équipe a pu séparer spatialement les deux trous noirs, révélant certaines de leurs caractéristiques physiques. L’un des trous est environ 50 millions de fois la masse du Soleil, tandis que l’autre est obscurci par un dense nuage de gaz. Le document complet de l’équipe sur la découverte a été publié aujourd’hui dans les Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.

À mesure que les trous noirs fusionnent, ils envoyer des ondes de choc gravitationnelles qui compriment et étirent l’espace-temps sur des milliards d’années-lumière. Ces ondes sont détectées par des observatoires comme ceux gérés par le LIGO-Virgo-KAGRA Collaboration, dont une partie premières ondes gravitationnelles détectées en 2015.

Cependant, il y a un avenir meilleur à l’horizon pour la compréhension de l’univers gravitationnel. L’ESA formellement adoptée l’antenne spatiale de l’interféromètre laser (LISA), un observatoire d’ondes gravitationnelles basé dans l’espace, en janvier, ouvrant la voie au lancement éventuel du vaisseau spatial et le fonctionnement.

« Les résultats de Webb nous indiquent que les systèmes plus légers détectables par LISA devraient être beaucoup plus fréquents qu’on ne le pensait auparavant, a déclaré Nora Luetzgendorf, directrice de LISA. scientifique principal du projet à l’Agence spatiale européenne, dans le même communiqué. « Cela nous obligera très probablement à ajuster nos modèles pour les tarifs LISA. dans cette plage de masse. Ce n’est que la pointe de l’iceberg.

Ensemble, la prochaine génération de télescopes spatiaux révèle les premiers trous noirs, mais aussi leur fréquence dans l’univers. Révéler les énigmes des trous noirs — comment ils se développent, interagissent avec leurs régions environnantes et façonnent leurs régions — aidera les astrophysiciens à comprendre certains des phénomènes de l’univers. mystères les plus fondamentaux.

Une version de cet article paru à l’origine sur Gizmodo.