Des étoiles qui se percutent et fusionnent en monstres : un scénario pour expliquer les mystérieux « points rouges » de James-Webb
Depuis quelques années le télescope spatial James-Webb (JWST) a découvert d'étranges objets baptisés des Little Red Dots (LRD), de mystérieux « petits points rouges ». On les voit qui commencent à apparaître dans les données du JWST environ 600 millions d'années après le Big Bang, avant de sembler disparaître 1,5 milliard d'années plus tard dans ces mêmes données.
On sait qu'ils sont compacts, lumineux et émettent une combinaison caractéristique et inédite de lumière rouge et ultraviolette. Mais c'est à peu près tout ce qu'il y a de certain. Pour le reste, on se perd en plusieurs hypothèses faisant principalement intervenir des trous noirs ou des étoiles géantes.
Les trous noirs supermassifs qui font évoluer les galaxies nous réservent sans aucun doute des surprises. La dernière en date concerne maintenant les amas de galaxies et leurs interactions avec ces astres compacts géants.... Lire la suite
Une équipe d'astrophysiciens de l'Université de Californie à Los Angeles (Ucla) vient de publier dans une revue de l'American Astronomical Society un article, dont une version existe aussi en accès libre sur arXiv, qui apporte quelques éléments de réponse possibles sur la nature des LRD et, plus généralement, sur l'énigme de l'origine des trous noirs supermassifs au cœur des galaxies.
Les chercheurs ont modélisé, avec des simulations numériques, la formation des étoiles quand l'Univers n'était âgé que de quelques centaines de millions d'années. Les simulations montrent alors la formation d'amas stellaires ressemblant aux amas globulaires que l'on peut observer aujourd'hui, c'est-à-dire des concentrations très denses d'étoiles.
Une vue d'une étoile supermassive générée avec une IA. © LS, Gemini
Des étoiles géantes qui s'effondrent en trous noirs géants
Alors que dans le disque d'une galaxie comme la Voie lactée, les collisions d'étoiles sont quasi inexistantes, ce ne devait pas être le cas dans les amas d'étoiles primitifs, selon les simulations. Ces collisions devaient souvent entraîner des fusions d'étoiles, éventuellement successives pour former in fine des étoiles gigantesques pouvant contenir bien plus que des centaines de masses solaires.
En fait, ces étoiles sont très instables et elles finiraient par s'effondrer gravitationnellement pour donner au moins des trous noirs dits de masse intermédiaire, c'est-à-dire des objets compacts géants pouvant contenir jusqu'à un million de masses solaires, constituant ainsi une graine susceptible de donner naissance à un trou noir supermassif contenant de un million à plusieurs dizaines de milliards de masses solaires par accrétion de matière et croissance ultérieure à l'occasion aussi de fusion de trous noirs.
Les little red dots (LRD) découverts par le télescope James-Webb pourraient correspondre à ces amas stellaires primitifs extrêmement denses, au sein desquels se produiraient des collisions et des fusions stellaires répétées.
Les simulations suggèrent également que des trous noirs nouvellement formés dans les LRD accéléreraient les étoiles environnantes, favorisant des collisions destructrices qui libéreraient du gaz susceptible de contribuer à leur croissance.
Tags : sciences
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