Pour la première fois, le télescope spatial James Webb (JWST) a détecté des trous noirs jusque-là invisibles, dissimulés dans des galaxies chargées de poussière, en train de dévorer lentement des étoiles. Cette découverte révolutionne notre compréhension des événements de perturbation par effet de marée (TDEs), ces phénomènes cataclysmiques où des étoiles sont pulvérisées par la gravité intense de trous noirs supermassifs.
Un œil dans l’infrarouge dévoile l’invisible
Depuis les années 1990, les TDEs ont été détectés principalement dans des environnements peu poussiéreux. Les instruments classiques basés sur les rayons X et la lumière visible ne parviennent pas à percer les nuages denses qui enveloppent certaines galaxies. En revanche, le JWST, grâce à sa capacité d’observation dans l’infrarouge moyen et proche, peut traverser ces poussières et révéler des événements jusqu’ici totalement dissimulés.
Dans une étude publiée le 24 juillet 2025 dans The Astrophysical Journal Letters, une équipe menée par Megan Masterson du MIT a identifié quatre TDEs dans des galaxies auparavant inaccessibles. Leurs signatures infrarouges diffèrent radicalement de celles observées jusqu’alors.
Des monstres silencieux soudainement réveillés
Les TDEs détectés par le JWST ne proviennent pas de trous noirs actifs, ces objets massifs qui se nourrissent régulièrement de matière. Ils concernent au contraire des trous noirs dit « dormants », jusque-là indétectables, qui ne s’activent que lorsqu’une étoile les frôle d’un peu trop près. Megan Masterson résume :
« These are the first JWST observations of tidal disruption events, and they look nothing like what we’ve ever seen before. »
La patience de ces trous noirs avant leur réaction contraste avec les idées préexistantes sur leur comportement, et met en évidence une nouvelle classe de phénomènes cosmologiques : les réveils tempétueux mais transitoires d’entités jusqu’ici muettes.
Un festin stellaire qui prend son temps
Contrairement à l’image spectaculaire d’une étoile avalée instantanément, le processus est en réalité lent et progressif. La matière arrachée s’enroule en un disque autour du trou noir avant d’être engloutie. Ce processus d’accrétion étalée dans le temps offre une chance unique d’étudier en détail la dynamique des régions proches des trous noirs.
« The actual process of a black hole gobbling down all that stellar material takes a long time », note Masterson. Ces observations ouvrent la voie à l’étude fine de la mécanique par laquelle la matière tombe dans le trou noir, un sujet jusque-là impossible à analyser dans des environnements riches en poussières.
Une empreinte lumineuse jamais vue
Les données infrarouges ont révélé des signatures inattendues. Notamment, la présence d’ions de néon hautement ionisés trahit l’intensité du rayonnement émis par les disques d’accrétion nouvellement formés. Ces empreintes sont absentes des trous noirs actifs classiques. Cela suggère une configuration physique inédite, propre aux trous noirs jusqu’à maintenant inactifs.
Ces découvertes permettent une comparaison directe entre environnements actifs et dormants, offrant de nouveaux critères d’identification des trous noirs cachés dans l’univers observable. Cette avancée pourrait grandement enrichir la cartographie des populations galactiques à trous noirs.
Vers une nouvelle ère d’observations cosmiques
Grâce à ces observations, la communauté scientifique espère étendre considérablement le nombre de TDEs détectés. En intégrant les capacités du JWST avec d’autres missions comme NEOWISE, les chercheurs pourront assembler une vue plus complète du rôle des trous noirs dans l’évolution galactique.
Cette initiative pourrait notamment affiner les modèles cosmologiques sur la croissance des trous noirs supermassifs, leur impact sur leur galaxie hôte et la fréquence réelle des TDEs dans diverses conditions. En parallèle, ces données enrichissent l’effort de surveillance cosmique menée par des plateformes comme en quête de nouvelles technologies pour détecter et caractériser de tels phénomènes extrêmes.
Un tournant décisif pour l’astrophysique
La captation des TDEs dans des galaxies poussiéreuses marque une étape majeure dans l’étude des trous noirs. Non seulement le JWST a démontré son potentiel à découvrir des phénomènes cachés, mais il a aussi élargi la compréhension des cycles de vie des trous noirs normalement silencieux.
En ouvrant une fenêtre sur ces « festins cosmiques retardés », le JWST permet à l’astrophysique de franchir une nouvelle frontière, révélant les phases dormantes et soudainement prédatrices des géants gravitationnels tapis au cœur des galaxies obscurcies.