Une équipe de l’Université du Texas à Austin et de ses partenaires est l’une des gagnantes du Gizmodo Science Fair 2026 pour avoir apporté un nouvel éclairage sur les mystérieux points rouges, une classe d’objets astronomiques récemment découverte.
Lorsque le télescope spatial Webb a ouvert les yeux sur l’univers primitif, il a révélé quelque chose d’étrange : des points lumineux teintés de rouge, situés à des milliards d’années-lumière de la Terre. Et ils étaient partout, apparaissant dans presque chaque image en champ profond. Cependant, il existait un problème : les scientifiques n’avaient jamais vu ces points auparavant et n’avaient aucune idée de ce qu’ils étaient. Leur existence même remet en question tout ce que nous pensions savoir sur le cosmos lointain.
La question
Les astronomes peuvent-ils identifier une nouvelle catégorie d’objets retrouvés dans l’univers ancien, et que révèlent ces découvertes sur la formation des premières galaxies et des premiers trous noirs ?
Les résultats
Vasily Kokorev, chercheur à l’Université du Texas, a été d’emblée attiré par les petits points rouges par le mystère qu’ils représentaient. « On ne dispose pas toujours de l’opportunité d’étudier quelque chose que les gens comprennent très peu, » a-t-il confié à Gizmodo. « C’est très intéressant et plutôt rafraîchissant… de spéculer sur la nature de ces objets. »
Parmi les centaines de points qui se manifestaient dans les images de Webb, Kokorev et son équipe ont concentré leur attention sur un seul et unique point privilégié. L’objet, baptisé GLIMPSE-17775, est apparu agrandi grâce à un effet de lentille gravitationnelle provoqué par un amas de galaxies. En conséquence, les 30 heures de temps d’observation du télescope ont fourni autant de signal que près de 80 heures d’observation sans magnification.
La sensibilité infrarouge de Webb, associée à ce véritable « miroir cosmique » qui magnifie, ont permis aux astronomes d’obtenir une vue extrêmement détaillée de GLIMPSE-17775. « Nous avons obtenu le spectre, et nous faisions défiler les spectres pour voir si quelque chose d’intéressant apparaissait, » a raconté Kokorev. « Puis nous avons aperçu ce spectre d’une complexité impressionnante. Tout est très, très unique, et l’imagination déborde. »
Les conclusions de l’équipe ont été publiées plus tôt cette année dans The Astrophysical Journal, offrant une analyse détaillée sans précédent du gaz entourant les petits points rouges. Les données recueillies par Webb appuyaient une interprétation antérieure selon laquelle cet objet serait une « étoile trou noir », soit un trou noir en forte expansion entouré d’un cocon épais de gaz.
Le terme « étoile trou noir » est destiné à rendre compte de la nature complexe des petits points rouges, qui manquent de nombreuses propriétés habituellement observées chez les trous noirs en accrétion tout en présentant un aspect plus proche d’une étoile.
« Ils présentent de nombreuses propriétés similaires à celles des étoiles, sauf qu’ils ne peuvent pas être de simples étoiles, car ils sont beaucoup trop lumineux », a déclaré Jorryt Matthee, astronome d’observation à l’Institut des sciences et technologies en Autriche, à Gizmodo. « Ils sont mille fois plus lumineux que n’importe quelle étoile que nous connaissions jusqu’à présent, et cela a vraiment éveillé ma curiosité. Pourquoi est-ce que cela ressemble tant à une étoile, mais ne peut pas véritablement être une étoile ? »
Matthee est membre de l’équipe qui a inventé le terme « étoile trou noir ». Le nouveau terme proposé est encore débattu, et tout le monde n’est pas fan, selon Matthee. « Au départ, nous avons aussi inventé le terme « petits points rouges », qui est beaucoup moins interprétatif. C’est juste leur apparence. » Il poursuit : « Star noire porte une certaine interprétation — c’est pourquoi la communauté y réagit avec hésitation. »
Plus important que le nom, ce que ces objets suggèrent au sujet de l’univers primitif. Les petits points rouges laissent supposer que les trous noirs et les galaxies se seraient formés et développés à des vitesses incroyablement élevées entre 500 millions et 1,5 milliard d’années après le Big Bang.
« Il est très clair que ces trous noirs se forment dans ces environnements gasueux denses et qu’ils naissent soit très massifs, soit qu’ils croissent plus rapidement que ce que nous pensions possible pour les trous noirs », a expliqué Matthee. « C’est l’élément majeur permettant de comprendre pourquoi il existe des trous noirs dès les premiers temps. »
Pourquoi ils ont fait cela
Dans le cadre de son travail, Matthee a passé des années à simuler des images de l’univers précoce. Lorsque les images de Webb ont commencé à arriver, tout semblait conforme à ce qui était prévu, à l’exception des petits points rouges. « Ils n’apparaissaient pas dans ma simulation », a-t-il dit.
Lorsque Webb a découvert les petits points rouges, certains chercheurs ont pensé que l’univers était cassé. Les astronomes pensaient initialement qu’il s’agissait de galaxies d’une masse incroyablement élevée. Ils ne parvenaient pas à expliquer comment un objet pouvait devenir aussi grand en si peu de temps après le Big Bang pour justifier leur luminosité.
À mesure que les astronomes ont commencé à recueillir davantage de données, les petits points rouges avaient des caractéristiques associées aux galaxies, à certains aspects des trous noirs, et à des étoiles. « Rien ne colle parfaitement avec les données », a déclaré Anna de Graaff, responsable de groupe à l’Institut Max Planck d’Astronomie à Heidelberg, à Gizmodo. « Nous avons eu de nombreux débats pour savoir qui avait raison, et finalement tout le monde avait raison à sa manière. »
En mars 2025, une équipe dirigée par de Graaff a publié une analyse de la lumière émanant d’un point particulier. Le spectre de la lumière révélait l’émission optique large typique d’une étoile, ainsi que des raies d’émission lumineuses caractéristiques du gaz surchauffé entourant un trou noir actif.
De Graaff revient sur le lancement du télescope Webb. « Il a été conçu, bien sûr, avec de nombreuses problématiques scientifiques à l’esprit, mais secrètement, on espère trouver quelque chose de vraiment nouveau, non ? », a-t-elle déclaré. « Et donc le fait qu’il ait livré ce puzzle a été vraiment, vraiment agréable… il est extrêmement rare de rencontrer un nouveau type d’objet. »
Pourquoi ils remportent le titre
Aussitôt confrontés à ce puzzle cosmique, des équipes d’astronomes l’ont abordé avec curiosité, en collaborant entre disciplines pour assembler les pièces avec soin. Il ne s’agit pas de savoir qui résoudra le mystère, mais de ce que cela implique pour leur compréhension collective de l’univers.
« Je ne me rallie pas à aucune idée pour l’instant. Je me fiche de ce qu’ils pourraient être. Ils sont ce qu’ils sont. Il existe une réponse qui existe. Je ne sais pas si nous y parviendrons un jour, mais je suis curieux de la connaître », a expliqué Kokorev. « C’est un puzzle vraiment chouette. Je pense que c’est ce que la science devrait être. Juste des puzzles chouettes. Nous n’avons pas besoin de nous disputer sur la réponse. »
À mesure que le monde de l’astronomie continue d’être captivé par ces points étranges, de Graaff reconnaît que le domaine peut être compétitif par moments, mais dans l’ensemble, il reste aussi très amusant. « C’est un domaine en évolution rapide, et il faut être au sommet de son jeu si l’on veut contribuer », a-t-elle affirmé. « Cela demande de nombreuses heures. Si l’on s’entoure de bons collaborateurs, c’est en réalité assez divertissant. »
« Je dis toujours qu’il faut surtout rappeler aux gens à quel point c’est réellement amusant », a-t-elle ajouté.
Et après ?
Dans l’année qui vient ou peu après, les équipes d’astronomes prévoient de consacrer davantage de temps à observer ces sources en profondeur pour tenter de les comprendre en détail.
« Il y a deux objectifs. D’une part, examiner en détail un petit nombre de sources… comprendre la physique, et d’autre part, tenter de comprendre la population de ces sources », a expliqué de Graaff.
« C’est une approche très différente de la science par rapport à ce que les manuels enseignent parfois, où l’on a une théorie et l’on réalise une expérience pour tester cette théorie », a déclaré Matthee. « En astronomie, nous ne pouvons pas faire d’expérience, et nous ne pouvons pas modifier l’univers. Nous devons simplement observer. »
Depuis leur découverte, des centaines d’articles ont déjà été publiés sur les petits points rouges. Kokorev espère que, dans les prochaines années, les scientifiques auront une idée plus précise de ce que sont ces choses. « Je pense que nous avançons dans la bonne direction; dans un an ou deux, nous en saurons davantage », a-t-il confié.
L’équipe
Vasily Kokorev, astronome à l’Université du Texas; Rohan Naidu, professeur adjoint à l’Institut d’Astronomie de l’Université d’Hawaï; John Chisholm, professeur adjoint à l’Université du Texas; Jorryt Matthee, professeur adjoint à l’Institut des sciences et technologies en Autriche; Anna De Graaff, chercheuse à l’Institut Max Planck d’Astronomie à Heidelberg; Alberto Torralba, chercheur à l’Institut des sciences et technologies en Autriche; Chris Ashall, professeur adjoint à l’Institut d’Astronomie de l’Université d’Hawaii; Luc Dessart, chercheur à l’Institut d’Astrophysique de Paris.
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