Une étude, dont les résultats intitulés «Web of the giant: Spectroscopic confirmation of a large-scale structure around the z=6.31 quasar SDSS J1030+0524» sont publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics et disponibles en pdf, a permis, grâce au VLT de l’ESO, de découvrir «alors que l’Univers n’était âgé que de 900 millions d’années», six galaxies situées en périphérie d’un trou noir supermassif, «le tout baignant au sein d’une 'toile d’araignée' cosmique composée de gaz et s’étendant sur une distance supérieure à 300 fois la taille de la Voie Lactée». Il s'agit là de la toute première fois que ce type de regroupement, formé si tôt après le Big Bang, est observé.

Le trou noir supermassif en question est «doté d’une masse supérieure au milliard de masses solaires». Ainsi, les tous premiers trous noirs, «dont nous pensons qu’ils sont issus de l’effondrement gravitationnel des premières étoiles», ont «très certainement grandi très rapidement pour atteindre des masses voisines du milliard de masses solaires au cours des 900 premiers millions d’années de l’Univers».

L'étude ici présentée explique «la croissance si rapide de ces objets en mettant en avant la disponibilité, à l’époque considérée, de vastes quantités de 'carburants pour trous noirs'». En effet, «la structure nouvellement découverte offre une hypothèse plausible: la 'toile d’araignée' et les galaxies piégées en son sein, renferment du gaz en quantités suffisantes pour alimenter le trou noir central et rapidement le transformer en un géant supermassif».

Pour ce qui concerne la formation des «toutes premières structures géantes en forme de toile», l'hypothèse actuelle est que «la présence de vastes halos de matière noire» pourrait «attirer à elles d’énormes quantités de gaz dans l’Univers primitif» de sorte que le gaz et la matière noire invisible composeraient ensemble «des structures en forme de toile au sein desquelles les galaxies et les trous noirs pourraient évoluer».

Cette hypothèse «selon laquelle les trous noirs les plus distants et les plus massifs se sont formés et développés au sein d’épais halos de matière noire, dans de vastes structures» est accréditée par les observations rapportées dans cette étude.

Comme «les galaxies détectées aujourd’hui figurent parmi les plus faibles (en terme de luminosité) que les télescopes actuels sont capables d’observer», la découverte décrite «a requis des heures d’observation au moyen des plus grands télescopes optiques disponibles, parmi lesquels le VLT de l’ESO».

Ainsi, «grâce aux instruments MUSE et FORS2 installés sur le VLT à l’Observatoire Paranal de l’ESO dans le désert chilien de l’Atacama, l’étude confirme «l’existence d’un lien entre quatre des six galaxies observées et le trou noir». Il est, néanmoins, probable que ces «quelques galaxies détectées à proximité de ce trou noir supermassif» ne soient que les plus brillantes du groupe de galaxies en lien avec le trou noir supermassif observé.