Peu après le Big Bang, l'univers est devenu complètement noir. L'intense, événement fondateur qui a créé le cosmos a été si chaud, gaz épais que la lumière a été complètement piégé. Beaucoup plus tard, peut-être jusqu'à un milliard d'années après le Big Bang, l'univers s'est étendu, est devenu plus transparent, et finalement rempli de galaxies, planètes, étoiles, et d'autres objets qui émettent de la lumière visible. C'est l'univers que nous connaissons aujourd'hui.

Comment il a émergé des âges sombres cosmiques à un plus clair, l'état lumineux reste un mystère.

Dans une nouvelle étude, des chercheurs de l'Université de l'Iowa proposent une théorie sur la façon dont cela s'est produit. Ils pensent que les trous noirs qui habitent au centre des galaxies projettent de la matière si violemment que la matière éjectée perce son environnement nuageux, permettant à la lumière de s'échapper. Les chercheurs sont arrivés à leur théorie après avoir observé une galaxie proche d'où s'échappe la lumière ultraviolette.

"Les observations montrent la présence de sources de rayons X très brillantes qui accumulent probablement des trous noirs, " dit Philippe Kaaret, professeur au Département de physique et d'astronomie de l'UI et auteur correspondant de l'étude. "Il est possible que le trou noir crée des vents qui aident le rayonnement ionisant des étoiles à s'échapper. Ainsi, les trous noirs ont peut-être contribué à rendre l'univers transparent."

Kaaret et son équipe se sont concentrés sur une galaxie appelée Tol 1247-232, situé à quelque 600 millions d'années-lumière de la Terre, l'une des trois seules galaxies proches d'où la lumière ultraviolette s'est échappée. En mai 2016, à l'aide d'un télescope en orbite terrestre appelé Chandra, les chercheurs ont vu une seule source de rayons X dont la luminosité augmentait et diminuait et était située dans une région de formation d'étoiles vigoureuse de Tol 1247-232.

L'équipe a déterminé que c'était autre chose qu'une star.

"Les étoiles n'ont pas de changements de luminosité, " dit Kaaret. " Notre soleil en est un bon exemple.

"Pour changer de luminosité, il faut être un petit objet, et cela le réduit vraiment à un trou noir, " il dit.

Mais comment un trou noir, dont l'intense attraction gravitationnelle aspire tout ce qui l'entoure, aussi éjecter de la matière ?

La réponse rapide est que personne ne le sait avec certitude. Trous noirs, après tout, sont difficiles à étudier, en partie parce que leur immense attraction gravitationnelle ne permet à aucune lumière de s'échapper et parce qu'elles sont profondément ancrées dans les galaxies. Récemment, cependant, les astronomes ont proposé une explication :les jets de matière qui s'échappent puisent dans l'énergie de rotation accélérée du trou noir lui-même.

Imaginez un patineur artistique virevoltant avec les bras tendus. Alors que la patineuse rapproche ses bras de son corps, elle tourne plus vite. Les trous noirs fonctionnent à peu près de la même manière :comme la gravité attire la matière vers l'intérieur vers un trou noir, le trou noir tourne également plus vite. Au fur et à mesure que l'attraction gravitationnelle du trou noir augmente, la vitesse crée aussi de l'énergie.

"Alors que la matière tombe dans un trou noir, il se met à tourner et la rotation rapide repousse une partie de la matière, " dit Kaaret. "Ils produisent ces vents forts qui pourraient ouvrir une voie d'évacuation pour la lumière ultraviolette. C'est peut-être ce qui s'est passé avec les premières galaxies."

Kaaret prévoit d'étudier de plus près Tol 1247-232 et de trouver d'autres galaxies proches qui diffusent de la lumière ultraviolette, ce qui aiderait à corroborer sa théorie.