Tous les fans de Star Wars connaissent l’Étoile Noire. Une base de combat dotée d’armes surpuissantes. Sans aucun rapport, toutefois, avec les “étoiles noires” que le télescope spatial James-Webb pourrait avoir découvertes. Mais alors, que sont-elles ?
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De la taille d’une petite lune. Avec un “œil” dans son hémisphère nord. C’est à cela que ressemble l’Étoile Noire de Star Wars. Une… Étoile de la mort ! Mais dans le monde réel, celles que les astronomes appellent les “étoiles noires” ne ressemblent en rien à cette description fictive. Elles sont bien plus grandes que notre Soleil. Et finalement aussi plus lumineuses. Elles doivent en effet leur qualificatif de noires à la façon originale dont elles produisent leur énergie.
Rappelons que les étoiles classiques, notre Soleil par exemple, brillent grâce à la fusion nucléaire. En raison de la gravité, la densité est si élevée dans leur cœur et la température et la pression sont si élevées que des atomes peuvent se rapprocher les uns des autres jusqu’à fusionner. Ce processus produit l’énergie qui donne aux étoiles leur éclat que nous leur connaissons. Mais depuis un certain temps, les chercheurs soupçonnent que des étoiles primitives auraient pu s’allumer d’une manière différente. Parce que lorsque des particules de ce qu’ils appellent la matière noire s’annihilent, ils envisagent qu’elles puissent apporter suffisamment de chaleur à des nuages d’hydrogène pour qu’ils s’effondrent et forment… des étoiles dites noires.
Le saviez-vous ?
Même si la chasse est lancée depuis un certain temps maintenant, les physiciens ignorent toujours de quoi est constituée la matière noire, cette matière que la théorie décrit comme soumise à la gravité, mais n’interagissant que par interaction nucléaire faible avec la matière. Parmi les principaux candidats figurent les Particules massives à faible interaction (Wimps), comprenez les particules massives à faible interaction.
Et aujourd’hui, des astrophysiciens de l’université du Texas (États-Unis) pensent avoir trouvé, dans des images renvoyées par le télescope spatial James-Webb, trois objets qui pourraient bien correspondre à de telles étoiles noires. Si la découverte était confirmée, elle pourrait enfin apporter une réponse à la question qui se pose depuis des décennies maintenant concernant la nature de la fameuse matière noire.
Galaxies primitives ou étoiles noires ?
Les chercheurs ont d’abord pensé avoir observé des galaxies. C’était en décembre 2022. Et des analyses spectroscopiques ont confirmé que JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0 et JADES-GS-z11-0 se trouvent très loin de nous, à des moments allant d’environ 320 à 400 millions d’années après le Big Bang. De quoi les intégrer certainement à la catégorie des premiers objets de notre Univers. Mais ces objets sont-ils vraiment des galaxies qui brillent de millions d’étoiles de population III – c’est ainsi que les astronomes appellent celles qui pourraient être les toutes premières étoiles apparues dans notre Univers ?
Les chercheurs de l’université du Texas répondent que ce n’est pas si sûr. Parce qu’une étoile noire, aussi difficile à imaginer que cela puisse paraître, peut théoriquement atteindre plusieurs millions de fois la masse de notre Soleil et briller jusqu’à dix milliards de fois plus. Soit autant que toute une galaxie d’étoiles de population III.
L’idée que JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0 et JADES-GS-z11-0 puissent en réalité être des étoiles noires est enthousiasmante. Mais elle doit être confirmée. Notamment grâce à de nouvelles mesures spectroscopiques de ces objets étonnamment éloignés. Mesurer notamment les creux et les pics de luminosité dans certaines bandes de fréquences pourrait permettre aux astronomes de confirmer qu’il s’agit bien des toutes premières étoiles noires découvertes dans notre Univers. Ou non…
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