Neuf cent millions d'années après le Big Bang, à l'époque des premières galaxies de notre univers, il y avait déjà un trou noir 1 milliard de fois plus grand que notre soleil. Ce trou noir aspirait d'énormes quantités de gaz ionisé, formant un moteur galactique - connu sous le nom de blazar - qui projetait un jet superhot de matière brillante dans l'espace. Sur Terre, nous pouvons encore détecter la lumière de cette explosion plus de 12 milliards d'années plus tard.
Les astronomes avaient déjà découvert des preuves de trous noirs supermassifs primitifs dans des "noyaux galactiques radio-bruyants" légèrement plus jeunes, ou AGN RL. Les AGL RL sont des galaxies avec des noyaux qui semblent extra-brillants pour les radiotélescopes, ce qui est considéré comme une preuve qu'ils contiennent des trous noirs supermassifs. Les blazars sont un type unique de RL AGN qui crache deux jets étroits de matière "relativiste" (proche de la vitesse de la lumière) dans des directions opposées. Ces jets émettent des faisceaux de lumière étroits à de nombreuses longueurs d'onde différentes et doivent être dirigés directement vers la Terre pour que nous les détections sur de si grandes distances. Cette nouvelle découverte de blazar déplace la date du plus ancien trou noir supermassif confirmé dans le premier milliard d'années de l'histoire de l'univers et suggère qu'il y avait d'autres trous noirs similaires à cette époque que nous n'avons pas détectés.
"Grâce à notre découverte, nous pouvons dire que dans le premier milliard d'années de vie de l'univers, il existait un grand nombre de trous noirs très massifs émettant de puissants jets relativistes", Silvia Belladitta, doctorante à l'Institut national italien pour l'astrophysique (INAF) à Milan et co-auteur d'un nouvel article sur le blazar, a déclaré dans un communiqué.
La découverte de Belladitta et de ses co-auteurs confirme que les blazars existaient à une époque de l'histoire de notre univers connue sous le nom de "réionisation" - une période après un long âge sombre post-Big Bang lorsque les premières étoiles et galaxies ont commencé à se former.
Et découvrir un blazar suggère fortement qu'il y en avait beaucoup d'autres, ont écrit les auteurs. Si un seul blazar existait dans cette première phase de l'univers, ce serait une chance extraordinairement chanceuse pour lui d'avoir pointé son faisceau étroit et visible sur la Terre. Il est beaucoup plus probable qu'il y ait eu beaucoup de ces blazars pointant dans toutes sortes de directions, et que l'un d'eux a jeté sa lumière sur notre chemin.
Ces blazars, ont écrit les auteurs, étaient les germes des trous noirs supermassifs qui dominent les noyaux des grandes galaxies à travers notre univers aujourd'hui - y compris le Sagittaire A *, le trou noir supermassif relativement calme au centre de notre Voie lactée.
"L'observation d'un blazar est extrêmement importante. Pour chaque source découverte de ce type, nous savons qu'il doit y en avoir 100 similaires, mais la plupart sont orientés différemment, et sont donc trop faibles pour être vus directement", a déclaré Belladitta.
Ces informations aident les astrophysiciens à reconstituer l'histoire de comment et quand ces trous noirs monstres se sont formés.
