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Actualité : “Fusion en cascade” d'étoiles supermassives : les points rouges (LRD) du James-Webb trouvent une explication élégante
La naissance des trous noirs supermassifs reste un des plus grands mystères cosmiques. Ils pourraient s'être formés grâce à des étoiles excessivement massives du début de l'Univers, et justement, plusieurs études montrent que les Petits Points Rouges (LRD) découverts par le James-Webb peuvent s'expliquer par la fusion en cascade de ces monstres stellaires.
© Gemini - Illustration d'une étoile supermassive formant le cocon de gaz des LRD.
Depuis son entrée en service, le télescope James Webb (JWST) bouscule nos certitudes. Parmi ses prises de chasse les plus fascinantes figurent les Petits Points Rouges (LRD), ces points rouges compacts nichés aux confins de l'univers primordial.
Cela fait 4 ans que les astrophysiciens tentent de percer le mystère de leur lumière rouge émise depuis leur dense cocon de poussière. Beaucoup y voient un trou noir supermassif en formation. Mais comment se forme-t-il ? Deux publications scientifiques d'octobre jettent un pont audacieux entre ces mystérieux objets et la formation d'étoiles très massives des origines, les fameuses VMS (Very Massive Stars).
Les fameux LRD, les Little Red Dots, découverts entre 2022/2023 avec les premières images du James-Webb.
Pour comprendre ce bouleversement, il faut plonger dans les premiers âges du cosmos. Des galaxies lointaines, à l'instar de COLA1, affichent des signatures spectaculaires : un rayonnement ultraviolet intense combiné à une surprenante richesse en azote.
Ces caractéristiques trahissent la présence d'astres hors normes dépassant les 100 masses solaires. Ces géantes bleues primordiales ionisent leur environnement à grande échelle, redéfinissant la physique stellaire de l'aube cosmique.
Schéma de gauche : la friction dynamique conduit les étoiles au sein d'un amas très dense à fusionner entre elles pour donner une étoile extrêmement massive. Schéma de droite : La présence d'un trou noir rend ces collisions destructrices, les étoiles finissent par alimenter le trou noir en gaz.
Mais comment de tels monstres peuvent-ils voir le jour ? Dans le chaudron survolté des protos amas d'étoiles, la densité stellaire atteint des sommets inouïs. Un phénomène de collisions en série s'enclenche alors, connu sous le nom de runaway collisions, ou fusion “en cascade”. Les étoiles se percutent à un rythme effréné, fusionnant leurs masses pour donner naissance à ces VMS gargantuesques.
[Il y a] formation d’une graine massive par le biais de fusions stellaires en cascade