00:00Une étoile fonctionne comme un moteur cosmique,
00:03comprimant les atomes sous une pression extrême
00:06et projetant lumière et chaleur sur des milliards de kilomètres.
00:10Maintenant, associez-la à un trou noir,
00:13un piège si puissant que même la lumière ne peut en échapper.
00:16La monstruosité qui en résulte semble tout droit sortie de la science-fiction,
00:21mais il pourrait bien s'agir d'un objet spatial parfaitement réel.
00:26Lorsque le télescope spatial James Webb a commencé à scruter l'univers en 2022,
00:31il a détecté quelque chose de très étrange.
00:34De minuscules points rouges dispersés dans le ciel.
00:38Et il remontait à l'époque où l'univers était très jeune.
00:42Une observation inédite qui a complètement déconcerté les astronomes,
00:46bien qu'ils aient en tout de même réussi à formuler quelques hypothèses.
00:50L'une des hypothèses proposait que ces points rouges soient des mini-galaxies,
00:55mais pas de petites galaxies ordinaires.
00:57Celles-ci représenterait seulement 2% de la taille de la voie lactée,
01:01peuplée d'un nombre d'étoiles si dense qu'elles formeraient un véritable pogo cosmique.
01:06Une densité telle qu'elles pourraient défier les lois de la physique.
01:10Cette théorie demeure donc peu plausible.
01:13Ces points pourraient-ils être des casards,
01:15ces trous noirs lumineux dévorant les étoiles ?
01:18Non, ils sont trop faibles pour ça.
01:20Et si un trou noir d'une telle ampleur existait dans un objet si minuscule,
01:25la galaxie serait comparable à un sac à dos tentant de contenir un éléphant.
01:29Impossible.
01:31Il est temps de présenter Avi Loeb,
01:33réputé pour ses idées audacieuses concernant les civilisations extraterrestres,
01:38et son collaborateur Fabio Pacucci.
01:41Il considère que ces petits points rouges sont des galaxies,
01:45mais extrêmement minuscules,
01:46car elles n'ont pas encore entamé leur rotation.
01:49Imaginez un bébé galaxie apprenant à marcher.
01:52Voilà exactement l'image.
01:54Cette hypothèse s'appuie sur la théorie dominante de formation des galaxies,
01:58selon laquelle elle croisse à l'intérieur de halos de matière noire hypothétique.
02:02Cette substance invisible représentant 85% de la masse totale de l'univers.
02:07Invisible et intangible,
02:08sa gravité agit néanmoins comme une colle cosmique,
02:11rassemblant les galaxies.
02:13Ces petites galaxies rouges pourraient ainsi être bercées par la matière noire,
02:17attendant de commencer à tourner et à se développer en ces grandes galaxies que nous observons aujourd'hui.
02:23Les astronomes estiment que ces galaxies embryonnaires
02:26pourraient évoluer dans des halos à la rotation extrêmement lente,
02:29plus lente que 99% des halos de l'univers.
02:33Pour visualiser cela,
02:34imaginez tenir une corde et tourner sur vous-même.
02:37Si vous tournez vite, la corde se tend.
02:39Si vous tournez lentement, elle tombe mollement au sol.
02:42Il en serait de même pour ces galaxies.
02:45Les halos étaient trop lents pour les étirer,
02:48conservant ainsi leur taille réduite.
02:52Cela pourrait contribuer à expliquer pourquoi nous ne voyons ces points rouges
02:55que sur les photos de bébés de l'univers.
02:58Avec le temps, les halos accélèreraient,
03:01et les galaxies qu'ils contiennent se développeraient et s'étendraient,
03:04finissant par ressembler aux galaxies que nous connaissons.
03:08Loub l'a expliqué ainsi.
03:10Les halos de matière noire possèdent une vitesse de rotation.
03:13Certains tournent rapidement, d'autres lentement.
03:17Si l'on suppose que ces petits points rouges se situent dans le 1% des halos les plus lents,
03:22toutes leurs bizarreries deviennent soudain incompréhensibles.
03:26Mais ce n'est pas la seule interprétation.
03:29Deux autres équipes de chercheurs ont récemment avancé
03:33que ces points pourraient représenter quelque chose de totalement inédit,
03:36un type d'objet cosmique qu'ils nomment étoile-trou-noir.
03:40Un groupe international d'astronomes et de physiciens,
03:43incluant des spécialistes de Penn State,
03:46estime que ces points correspondent en réalité à d'énormes boules de gaz chauds,
03:50si denses qu'elles évoquent les atmosphères d'étoiles ordinaires.
03:54Mais, au lieu d'être alimentés par la fusion nucléaire comme les étoiles classiques,
03:58ces objets tirent leur énergie de trous noirs supermassifs en leur centre.
04:02Ces derniers engloutissent la matière, la transforment en énergie,
04:06laquelle produit la lumière que nous percevons.
04:09Après avoir examiné suffisamment de points rouges,
04:11les chercheurs en ont identifié un à l'atmosphère si étendue
04:14qu'il ne pouvait être expliqué par un simple regroupement d'étoiles normales dans une petite galaxie.
04:19Il s'agirait plutôt d'une unique étoile gigantesque et très froide.
04:24Les étoiles froides émettent peu de lumière en raison de leur basse température par rapport aux étoiles classiques.
04:30La majorité des étoiles de l'univers sont de faible masse et plus froides,
04:34mais elles passent généralement inaperçues,
04:36les étoiles plus massives et lumineuses, accaparant toute la tension.
04:41Quant à ces étoiles trous noirs,
04:43elle brilla dans les longueurs d'ondes rouges et proches infrarouges,
04:46une lumière invisible à l'œil nu.
04:48Bien que le gaz entourant les trous noirs supermassifs soit habituellement à plusieurs millions de degrés,
04:55ces étoiles rouges pourraient être entourées de gaz très froid,
04:58semblable à l'atmosphère d'une étoile de faible masse.
05:01Cela expliquerait leur faible luminosité.
05:04Autrement dit, ce que nous avions interprété comme de petites galaxies chargées d'étoiles
05:08pourrait en réalité être des étoiles géantes uniques, alimentées par des trous noirs.
05:14Voyons maintenant comment le télescope spatial James Webb, JWST,
05:19a permis aux astronomes de réaliser cette découverte.
05:21Il s'agit de l'un des télescopes les plus puissants en orbite,
05:24conçu pour remonter jusqu'à la naissance de l'univers.
05:26Il utilise des instruments infrarouges
05:28afin de détecter la lumière des étoiles et galaxies les plus anciennes.
05:33En somme, il fonctionne comme une machine à remonter le temps,
05:36permettant aux scientifiques d'observer l'univers tel qu'il était
05:39il y a environ 13,5 milliards d'années,
05:42tout près du commencement de toute chose.
05:44Dès que le JWST a commencé à balayer les cieux,
05:47les astronomes ont constaté l'apparition de minuscules points rouges un peu partout.
05:51Ces objets étaient bien trop massifs par rapport aux prévisions des modèles galactiques.
05:55Au départ, l'équipe a supposé qu'il s'agissait de galaxies matures
05:59qui virent au rouge à mesure que leurs étoiles vieillissent.
06:02Mais les points étaient beaucoup trop lumineux.
06:05Pour les considérer comme des galaxies,
06:07les étoiles devraient être si densément agglomérées
06:10que cela défiait toute possibilité physique.
06:13Une telle galaxie rendrait le ciel nocturne éblouissant.
06:17Pour percer ce mystère, les chercheurs avaient besoin de spectres,
06:21c'est-à-dire de données révélant la quantité de lumière émise
06:24par les objets à différentes longueurs d'onde.
06:26Entre janvier et décembre 2024,
06:28ils ont consacré près de 60 heures d'observation du JWST
06:32à la collecte de spectres de 4500 galaxies lointaines.
06:36Il s'agit de l'un des corpus de données spectroscopiques
06:39les plus vastes jamais obtenues avec Webb,
06:42offrant aux astronomes un aperçu sans précédent de l'aube de l'univers.
06:46En juillet 2024, l'équipe a repéré un objet d'une extrême singularité.
06:51Il a immédiatement capté leur attention.
06:53Ils l'ont surnommé « The Cliff »
06:56et il constituait le cas d'étude idéal pour déterminer la nature de ces mystérieux points rouges.
07:01Son spectre révélait une masse considérable.
07:04Le cas le plus extrême de ce type détecté à une époque si précoce de l'univers.
07:09La lumière émise par The Cliff avait voyagé près de 12 milliards d'années
07:14pour atteindre la Terre.
07:15Mais le plus surprenant était que l'analyse spectrale
07:18indiquait que cette lumière ne provenait pas d'un amas d'étoiles.
07:21Elle émanait d'un trou noir supermassif.
07:24Ce dernier absorbait la matière environnante à une vitesse prodigieuse,
07:29enveloppée dans une sphère de gaz d'hydrogène.
07:33Les trous noirs de cette envergure se trouvent généralement au centre des galaxies
07:37et peuvent dépasser le Soleil de millions, voire de milliards de fois.
07:42Leur intense gravité convertit la matière en énergie,
07:45produisant d'immenses quantités de lumière.
07:49La découverte de The Cliff et d'objets similaires suggèrent que ces étoiles trous noirs
07:53pourraient constituer la version embryonnaire des trous noirs supermassifs
07:57que nous observons aujourd'hui au centre des galaxies.
08:01Les astronomes pourraient ainsi contempler les monstres les plus puissants de l'univers
08:05à l'état de nourrisson avant qu'ils ne deviennent les géants que nous connaissons.
08:10Le télescope James Webb a déjà détecté des indices de trous noirs de grande taille
08:15dans l'univers primitif.
08:16Et ces étoiles trous noirs pourraient expliquer la croissance fulgurante de l'univers.
08:21On peut les envisager comme des bâtisseurs cosmiques suralimentés,
08:24aspirant la matière, gagnant en taille et dynamisant le cosmos primitif.
08:29Les chercheurs prévoient de les étudier plus en détail
08:31afin d'évaluer la densité de leurs gaz et la puissance réelle de ces objets.
08:35Quant aux petits points rouges, ils sont extrêmement éloignés,
08:39dans l'espace comme dans le temps,
08:42et si minuscules que leur étude est délicate.
08:45Mais pour l'instant, l'idée de l'étoile trou noir reste la meilleure explication,
08:50correspondant à presque toutes les données.
08:52Les chercheurs poursuivent à leurs investigations,
08:54et même si certaines hypothèses s'avéraient fausses,
08:57les astronomes suivront les indices,
09:00et une nouvelle idée ne manquera pas de surgir.
