Depuis son lancement en 2021, le James Web Space Telescope JWST avait observé dans le jeune univers une population de centaines d’objets apparaissant sous une forme rouge et compact qui furent nommés sans grand effort d’imagination Little red dots, LRD
Après étude, il s’avéra qu’il s’agissait de jeunes noyaux actifs de galaxies (AGN) enfermés dans des nuages denses de gaz ionisés. A l’observation du cosmos un milliard d’années après le big bang, les LRD n’étaient plus visibles. . Cela pouvait signifier qu’elles étaient les précurseurs de certaines galaxies, mais que leurs propriétés n’étaient pas celles que les astronomes pouvaient attendre. Ceci les conduisit à faire des hypothèses inattendues.
Des astronomes du MIT, dirigés par le doctorant Rohan Naidu https://rohannaidu.github.io/, suggérèrent que certains LRD étaient des trous noirs supermassif entourés par les gaz que l’on trouve dans les couches extérieures d’une atmosphère d’étoile. Le trou noir dévorait avidement ces gaz, provoquant leur échauffement et leur lumière intense.
Ils identifièrent un LRD datant de 600 millions d’années après le big bang paraissant conforme à ce scénario. Selon leurs analyse, la boule de gaz autour du trou noir était de la taille de l’orbite de l’ex planète Pluton autour du soleil, aux confins du système solaire. Elle avait une masse supérieure des millions de fois à celle de notre soleil. Le trou noir lui-même était entouré d’un disque de matière surchauffée produisant suffisamment de lumière et d’énergie pour être visible à travers le gaz . Il pouvait tout à fait prendre l’apparence d’un LRD.
Une équipe de l’Université de Manchester vient de proposer une solution identique au problème posé par un autre LRD (voir arHiv, doi.or/pfdz ).
En fait la question n’est pas encore assez étudiée pour recevoir des réponses définitives. Le James Web Space Telescope a encore du travail devant lui
Pour en savoir plus, on se référera à la note dont nous publions ci dessous les références et l’abstract
Références
V. Sakharov and others,
JWST has uncovered large numbers of compact galaxies at high redshift with broad hydrogen/helium lines. These include the enigmatic population known as « little red dots » (LRDs). Their nature is debated, but they are thought to be powered by supermassive black holes (SMBHs) or intense star formation. They exhibit unusual properties for SMBHs, such as black holes that are overmassive for their host galaxies and extremely weak X-ray and radio emission. Using the highest-quality JWST spectra, we show here that the lines are broadened by electron scattering with a narrow intrinsic line core. The data require high electron column densities and compact sizes (light days), which, when coupled with their high luminosities can only be explained by SMBH accretion. The narrow intrinsic cores of the lines imply upper limits on the black hole masses of105−r des gaz7M⊙, two orders of magnitude lower than previous estimates. These are among the lowest mass SMBHs known at high redshift and suggest that this is a population of young, rapidly growing SMBHs. They are enshrouded in a dense cocoon of ionized gas, probably related to their youth, from which they are accreting close to the Eddington limit. Reprocessed nebular emission from the dense cocoon dominates the optical spectrum, explaining most LRD spectral characteristics and helping to suppress radio and X-ray emission.
| Comments: | 46 pages, 25 figures, 4 tables, submitted to Nature. Updated spectroscopic data ID convention |
| Subjects: | Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA) |
| Cite as: | arXiv:2503.16595 [astro-ph.GA] |
| (or arXiv:2503.16595v2 [astro-ph.GA] for this version) | |
| https://doi.org/10.48550/arXiv.2503.16595 |
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