Dans l'espace, la danse des trous noirs

Hervé Poirier, rédacteur en chef au magazine Epsiloon, évoque un phénomène extraordinaire dans l'espace : la fusion gigantesque de deux trous noirs supermassifs, des millions de fois plus lourds que notre soleil.

franceinfo : Quel est ce spectacle vertigineux ?

Hervé Poirier : Imaginez ces deux astres sombres cachés dans leur cocon d’étoiles se rapprochant l’un de l’autre alors que leurs galaxies commencent à fusionner. Puis ils se tournent autour, laissant derrière eux une traînée d’étoiles, de plus en vite, éjectant violemment les astres qui se trouvent entre eux, avant de se fondre l’un dans l’autre, en un trou encore plus colossal. Ce bal cosmique est si extrême que les astrophysiciens ne réussissent même pas à le modéliser. Au point qu’ils n’étaient pas sûrs qu’une telle fusion puisse vraiment avoir lieu. C’est pourtant bien ce que pensent avoir observé de façon indépendante quatre équipes d’astrophysiciens : une européenne, une australienne, une nord-américaine et une chinoise.

Qu’est-ce que ces équipes ont vu exactement ?

En un sens rien, puisque les trous noirs sont des sphères totalement sombres, d’impénétrables concentrés de matière, si denses qu’ils ne laissent rien échapper, même pas la lumière. Les scientifiques ont plutôt entendu le bruit du bal : ils ont ressenti l’impact gravitationnel de cette fusion qui fait vibrer la trame spatio-temporelle. Depuis 2015, grâce aux détecteurs Lirgo et Vigo, de nombreuses fusions de trous noirs ont été détectées grâce à ces « ondes gravitationnelles ». Mais ce n’étaient que de petits trous noirs, lourds de quelques Soleils.

Et cette fois-ci ?

La fusion des supermassifs fait vibrer l’espace-temps beaucoup plus lentement : la fréquence de l’onde détectée est de l’ordre d’un battement tous les milliards de seconde. Cette vibration semble provenir de toutes les directions du ciel, ce qui voudrait dire qu’il y a des centaines de milliers de tels événements en cours autour de nous. Pour l’instant, le signal est trop faible pour vraiment éliminer la possibilité d’un bruit aléatoire. Les chercheurs ne sont pas non plus sûrs qu’il corresponde à la danse de ces monstres. Mais c’est l’explication la plus probable qu'ils présentent actuellement. Les observations vont continuer.

La publication de la collaboration nord-américaine

La publication australienne

La publication chinoise

La publication européenne