Cocons de monstres : comment les dinosaures de l'espace ont-ils éclos à l'aube des temps ?
Par Frank Landymore .Publié le
2026/02/03 15:29
Alors que les astronomes sondaient les profondeurs du temps, précisément dans ces moments qui ont suivi le Big Bang de quelques centaines de millions d'années, ils sont tombés sur une énigme cosmique restée sans explication : comment les trous noirs et les galaxies ont-ils pu atteindre des tailles gigantesques en un temps record ? C'est un peu comme se promener dans un verger et trouver un chêne majestueux et parfaitement développé, alors que son âge ne dépasse pas un an. Aujourd'hui, grâce aux données du télescope James Webb, les contours d'une phase évolutive inconnue commencent à se révéler.
La formation des objets les plus massifs de l'Univers demeure l'un des plus grands dilemmes de l'astrophysique. Avec l'évolution des télescopes, les astronomes ont découvert des galaxies matures et des trous noirs colossaux très tôt dans l'histoire de l'Univers. Pour les scientifiques, ce délai est insuffisant pour que ces structures atteignent de telles dimensions ; l'analogie du chêne géant âgé d'un an seulement illustre parfaitement cette impossibilité apparente.
Le mystère des petits points rouges
Ce dilemme a franchi un nouveau seuil de perplexité après la découverte par le télescope spatial James Webb de petits points rouges extrêmement brillants. Ces objets existaient alors que l'Univers avait moins d'un milliard d'années, mais ils sont totalement absents de notre Univers actuel.
Bien qu'on soupçonne qu'ils soient une sorte de galaxies naines, ils seraient d'une densité impossible par rapport à leur masse apparente, étant saturés d'étoiles d'un bord à l'autre, selon Vadim Rusakov, astronome à l'Université de Manchester et auteur principal d'une nouvelle étude publiée dans la revue Nature.
Rusakov a déclaré à Ars Technica : « Ces objets devraient produire des étoiles avec une efficacité de 100 %, ce qui ne correspond pas à nos observations habituelles. Les galaxies ne peuvent pas produire d'étoiles avec une efficacité supérieure à 20 %, du moins selon nos connaissances actuelles. »
Les trous noirs surmassifs
Une autre explication suggère qu'il s'agirait de trous noirs supermassifs. Cependant, cette hypothèse est également problématique ; ces points rouges ne montrent aucun signe d'émissions de rayons X, pourtant produits par ces objets. S'il s'agissait de trous noirs, ils seraient « surmassifs », pesant presque autant que la galaxie qui les entoure, un phénomène jamais observé dans les galaxies classiques. La formation d'un tel monstre alors que l'Univers était encore au berceau est tout simplement stupéfiante.
La solution dans la phase du cocon
Heureusement, il existe peut-être une explication logique et simple. Dans son étude, Rusakov et son équipe ont découvert que les gaz observés dans ces points rouges ne se déplaçaient pas aussi vite qu'on le pensait. Si cela est exact, cela signifie que les trous noirs sont environ 100 fois moins massifs que les estimations précédentes.
Par conséquent, ces créatures que nous pensions « surmassives » ne sont en réalité que de jeunes trous noirs supermassifs. Mais si c'est le cas, pourquoi ne ressemblent-ils pas aux trous noirs que nous voyons aujourd'hui ?
Les astronomes suggèrent que nous assistons peut-être à une phase inconnue appelée « cocon » dans leur cycle d'évolution, durant laquelle ils se nourrissent d'une enveloppe protectrice et dense de gaz ionisé.
Rusakov explique : « On dirait un papillon en devenir ou quelque chose du genre dans cet état juvénile ; il grandit enveloppé dans un type de gaz qui le nourrit également. C'est tout à fait nouveau, car personne n'avait prédit l'existence d'une telle phase dans le cycle de vie des trous noirs supermassifs. »
En plus de nourrir le trou noir, ce « cocon » bloquerait les émissions de rayons X attendues, expliquant ainsi leur absence déroutante.
L'œuf ou la poule ?
C'est probablement l'une des solutions les plus cohérentes au mystère des petits points rouges, bien qu'il existe d'autres hypothèses. Certaines recherches suggèrent qu'il s'agit de galaxies inhabituellement petites car elles n'ont pas encore atteint leur vitesse de rotation. Une hypothèse plus audacieuse propose qu'il s'agisse d'étoiles de trous noirs (quasi-étoiles), composées d'un noyau de trou noir entouré d'une sphère de gaz si dense qu'elle ressemble aux couches externes d'une étoile.
Mais si Rusakov et son équipe sont sur la bonne voie, cela soulève une autre question fondamentale : « La galaxie commence-t-elle par le trou noir ou par les étoiles ? Lequel a précédé l'autre... l'œuf ou la poule ? »
Rusakov conclut : « Nous ne savons pas exactement ce qui se passe durant cette première phase de formation des galaxies, mais notre modèle nous offre une nouvelle façon d'observer ce type d'objets. »
Dans notre Univers mature, les trous noirs naissent de l'effondrement d'étoiles mourantes. Mais aux premiers instants de l'existence du cosmos, des conditions extrêmes pourraient avoir donné naissance à ces objets partout, bien avant que les premières étoiles ne voient le jour.
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