00:01Des astronomes ont découvert un trou noir trop gros pour son âge.
00:06Selon nos connaissances, il n'aurait jamais eu le temps de grandir autant.
00:09Et plus les chercheurs l'étudiaient, plus il devenait étrange.
00:14Le premier trou noir que nous avons réussi à photographier
00:17se trouve au centre de la galaxie Messier 87.
00:21Ce géant pèse 6 milliards de soleils.
00:25Voici ton 618.
00:28Il en pèse environ 66 milliards.
00:33Les astronomes appellent ces monstres des trous noirs ultramassifs.
00:38Leur taille est difficile à imaginer.
00:42Même en rassemblant toutes les étoiles de la Voie lactée dans un seul trou noir,
00:46cela ne suffirait pas.
00:48Mais il y a un problème.
00:51Personne ne sait vraiment jusqu'où un trou noir peut grossir.
00:55Longtemps, les astronomes ont pensé qu'il devait exister une limite.
00:59Car faire grossir un trou noir n'a rien de simple.
01:02Pour continuer à se nourrir, il lui faut du gaz.
01:05En tombant vers le trou noir, ce gaz atteint des températures extrêmes.
01:11Il émet alors un rayonnement qui repousse le reste du gaz.
01:15Le trou noir grandit donc plus difficilement.
01:19Les scientifiques appellent cela la limite d'Eddington.
01:23Une sorte de frein cosmique imposé à un trou noir affamé.
01:28Mais elle ne fixe pas sa taille finale.
01:31À notre connaissance, il n'existe peut-être aucune taille maximale.
01:36En théorie, des trous noirs pourraient fusionner encore et encore,
01:40devenant chaque fois plus gros.
01:41Comme une boule de neige qui accumule toujours plus de neige.
01:46Mais le plus souvent, un trou noir grandit par accrétion.
01:51Un terme savant qui signifie simplement qu'il se nourrit.
01:55Et contrairement à l'image populaire, la matière ne tombe pas directement dedans.
02:01Elle forme un immense disque en rotation.
02:04Là, les particules se percutent sans cesse.
02:07Comme dans un manège d'auto-tamponneuse cosmique.
02:11À chaque choc, certaines particules gagnent de l'énergie et s'éloignent.
02:17D'autres en perdent et dérivent lentement vers l'intérieur.
02:22Après d'innombrables collisions,
02:24certaines ont perdu tant d'énergie qu'elles ne peuvent plus résister à la gravité.
02:30Elle spirale jusqu'à la dernière orbite circulaire stable.
02:35C'est la dernière voie sûre avant la chute.
02:38À l'extérieur, la matière peut encore orbiter.
02:42À l'intérieur, plus aucune trajectoire stable.
02:45Une fois cette limite franchie,
02:47le voyage devient sans retour jusqu'à l'horizon des événements.
02:51Le fameux point de non-retour.
02:55Malgré son côté spectaculaire,
02:57tout cela se déroule très lentement.
03:00Il faut des millions d'années pour qu'un trou noir gagne un peu de masse.
03:04Et c'est précisément pourquoi ton 618 pose tant de problèmes aux astronomes.
03:10Malgré toutes ses limites,
03:12il est pourtant devenu un monstre d'environ 66 milliards de masse solaire.
03:20Vous vous souvenez de notre problème ?
03:22Un trou noir ne peut pas tout avaler.
03:26Quand beaucoup de gaz s'accumule autour de lui,
03:29il forme un disque tournant à toute vitesse.
03:31Dans ce disque, les particules filent et se heurtent sans cesse.
03:37Ces collisions créent du frottement et beaucoup de chaleur.
03:41Le disque devient si chaud qu'il brille.
03:47Il peut éclipser une galaxie entière.
03:51C'est ainsi qu'on repère de nombreux trous noirs supermassifs.
03:56À des milliards d'années-lumière,
03:58ils semblent être de minuscules points plus brillants que leurs galaxies.
04:02Ce sont des quasars !
04:04Longtemps, leur nature est restée inconnue.
04:07Ils ressemblaient à des étoiles, mais quelque chose clochait.
04:12Plus tard, les astronomes ont compris qu'il s'agissait
04:14de trous noirs supermassifs au centre des galaxies.
04:19Mais la lumière qui nous aide à les trouver leur pose aussi problème.
04:23Le disque peut briller au point de pousser vers l'extérieur,
04:27car la lumière transporte de l'énergie.
04:30Plus il brille, plus cette pression augmente.
04:36Elle finit par repousser le gaz au lieu de le laisser tomber.
04:40C'est comme verser de l'eau dans un entonnoir,
04:43tandis qu'un puissant ventilateur souffle depuis le bas.
04:48Autrement dit, si trop de gaz s'accumule,
04:51le disque devient plus lumineux.
04:54Et plus il brille, plus il repousse de matière.
04:57Une fois l'équilibre atteint, le trou noir ne peut plus manger plus vite.
05:01Quelle que soit la quantité de gaz ajoutée,
05:04il grandit à son propre rythme.
05:06Le reste est rejeté dans l'espace.
05:09La question demeure.
05:11Comment ce trou noir ultramassif a-t-il pu avaler assez de matière
05:15pour atteindre si vite des proportions gigantesques ?
05:19Et ton 618 n'est peut-être même pas unique.
05:25Un autre trou noir semble enfreindre les mêmes règles.
05:30James Webb a observé Abel 2744-QSO1
05:35à près de 13 milliards d'années-lumière.
05:37Nous le voyons donc tel qu'il était
05:40quand l'univers n'avait que 700 millions d'années.
05:44Au centre de QSO1 se trouve un trou noir
05:47d'environ 50 millions de masses solaires.
05:51Mais ce n'est pas la plus grande surprise.
05:54C'est la galaxie qui l'entoure.
05:57Les astronomes pensaient savoir
05:59comment naissent les trous noirs supermassifs.
06:02Normalement, une galaxie se forme d'abord,
06:05puis les étoiles apparaissent.
06:07Plus tard, certaines étoiles deviennent des trous noirs.
06:10Durant des millions d'années,
06:12ceux-ci absorbent gaz, poussière, étoiles
06:15et parfois d'autres trous noirs.
06:20À la fin, une grande galaxie possède
06:22un grand trou noir central.
06:24Les deux sont censés grandir ensemble.
06:28Eh bien,
06:29QSO1 ne semble pas connaître cette règle.
06:32Sa galaxie paraît petite et peu développée,
06:35tandis que son trou noir est déjà énorme,
06:38comme un gratte-ciel achevé
06:40au milieu d'une ville encore en chantier.
06:44Même aujourd'hui,
06:45malgré des trous noirs gigantesques,
06:48ils dominent rarement leurs galaxies hautes à ce point.
06:53Cette découverte est capitale,
06:55car les astronomes ont pu mesurer directement le trou noir.
07:00Auparavant, dans l'univers jeune,
07:02sa masse n'était qu'estimée par des méthodes indirectes
07:05ou des hypothèses tirées de galaxies proches.
07:07On ignorait si ces hypothèses valaient encore dans le jeune univers.
07:13QSO1 a permis de le vérifier.
07:17Grâce à l'instrument NEAR SPEC de James Webb,
07:20les chercheurs ont mesuré la vitesse du gaz autour du trou noir.
07:24Plus sa gravité est forte, plus le gaz va vite.
07:27Ils ont ainsi mesuré environ 50 millions de masses solaires.
07:32James Webb découvre sans cesse des cas similaires.
07:35Les astronomes les appellent les petits points rouges,
07:39de petits objets lointains abritant des trous noirs étonnamment massifs.
07:44James Webb en a déjà trouvé des centaines.
07:48Plus on observe loin dans l'univers jeune,
07:51plus ils apparaissent.
07:52Selon de nombreux modèles,
07:54certains n'auraient pas eu le temps de grossir autant.
07:57Alors comment font-ils ?
07:59Personne ne le sait.
08:03Une hypothèse veut que certains trous noirs géants
08:06naissent directement d'immenses nuages de gaz
08:09en sautant plusieurs étapes habituelles.
08:12Certains scientifiques pensent que la matière noire
08:15les aurait aidé à grossir beaucoup plus vite que prévu.
08:18Mais rien n'est certain.
08:20Et si les galaxies ne créaient pas toujours
08:23les trous noirs supermassifs ?
08:26Et si, parfois, les trous noirs supermassifs
08:30apparaissaient les premiers ?
08:32Alors les premières galaxies n'auraient peut-être pas créé
08:35leurs trous noirs centrales.
08:37Ces trous noirs auraient plutôt contribué
08:39à bâtir les galaxies autour d'eux.
08:41Et puis je vous vous le dit.
