Contexte et découverte
Le télescope spatial James Webb a commencé à détecter, dès 2023, des sources ponctuelles d’une intensité comparable à une galaxie entière mais confinées à un seul pixel d’image. Ces objets, baptisés « little red dots », apparaissent dans presque toutes les observations, y compris les images de première génération du télescope. Leur couleur rouge provient de longueurs d’onde infrarouges très élevées, ce qui indique une température élevée ou un fort effet de redshift.
Analyse spectroscopique
Deux campagnes majeures – le programme Rubies (Red Unknowns: Bright Infrared Extragalactic Survey) mené par Anna de Graaff et le projet MOM (Mirage ou Miracle) co‑dirigé par Rohan Naidu – ont enregistré des spectres détaillés de ces points. Les spectres révèlent des lignes d’hydrogène fortement élargies, un phénomène appelé « broad line ». Cette élargissement indique que les nuages d’hydrogène orbitent à des vitesses très élevées autour d’un potentiel gravitationnel profond. Plus la largeur de la ligne est grande, plus la masse du corps central est importante, ce qui suggère la présence d’un trou noir supermassif ou d’une masse compacte comparable.
Interprétations concurrentes
Les chercheurs de Rubies et de MOM proposent que les « little red dots » soient des « black‑hole stars » : d’immenses étoiles (des dizaines de fois plus grandes que notre système solaire) contenant un trou noir au centre. Selon cette hypothèse, la lumière observée provient de l’accrétion de gaz autour du trou noir, tandis que l’enveloppe stellaire massive masque les signatures habituelles d’émission X. En revanche, d’autres équipes, dont Anna‑Christina Eilers du MIT, soulignent l’absence de rayonnement X et de variabilité typiques des trous noirs actifs, et suggèrent que les points pourraient être de simples galaxies très compactes ou des amas d’étoiles très jeunes.
Implications et limites
Si l’interprétation du « black‑hole star » est confirmée, elle offrirait une voie directe pour observer la formation initiale des trous noirs supermassifs, un processus encore mal compris dans les premiers hundreds of millions d’années après le Big Bang. Cependant, le manque de mesures de masse précises, l’absence de détections X‑ray et la résolution limitée à un pixel rendent toute conclusion prématurée. Des observations complémentaires, notamment en rayons X et en spectroscopie à haute résolution, seront nécessaires pour trancher entre les scénarios.
