Un sursaut gamma vient de révéler un insaisissable trou noir des débuts de l’univers
L‘année dernière, des scientifiques ont utilisé les ondes gravitationnelles pour détecter, pour la première fois, un insaisissable trou noir de masse intermédiaire (lien ci-dessous).
Cette semaine, des astronomes australiens annoncent en avoir repéré un autre, cette fois grâce à des sursauts gamma.
Les trous noirs se forment lorsque des étoiles massives arrivent en fin de vie et s’effondrent sous l’effet de leur propre gravité. Mais ils ne sont pas tous identiques : les trous noirs stellaires sont petits, à peine quelques fois la masse de notre soleil, tandis que les trous noirs supermassifs au cœur des galaxies sont énormes, avec des masses des millions, voire des milliards de fois supérieures à celle de notre soleil.
Les trous noirs de masse intermédiaire sont le chaînon manquant entre ces deux populations. On pense qu’ils ont une masse comprise entre 100 et 10 000 masses solaires. Le trou noir découvert en 2020 avait une masse de 142 masses solaires, tandis que ce monstre nouvellement découvert se situe à l’autre bout de l’échelle, avec une masse d’environ 55 000 masses solaires.
L’étude (lien plus bas) décrit la détection du trou noir par le biais d’un sursaut gamma, un flash de lumière à haute énergie émit lorsque deux étoiles distantes entrent en collision. Mais les chercheurs ont observé que ce n’était pas un, mais deux de ces sursauts qui atteignaient leurs détecteurs, car le signal était passé par une lentille gravitationnelle, l’effet de la gravitation d’un objet massif quelque part entre la collision et la Terre. Cet objet, le trou noir, a déformé l’espace-temps, produisant ainsi plusieurs images du même événement.
Le nouveau trou noir a été découvert grâce à la détection d’un sursaut gamma à effet de lentille gravitationnel. (Carl Knox/ OzGrav)
Cette découverte pourrait aider les astronomes à comprendre comment les trous noirs supermassifs se forment et deviennent aussi grands qu’ils le sont.
Selon le coauteur de l’étude, Eric Thrane, de l’université Monash (Australie) :
Ce trou noir nouvellement découvert pourrait être une ancienne relique, un trou noir primordial, créé au début de l’univers avant la formation des premières étoiles et galaxies.
Ces trous noirs primitifs pourraient être les graines des trous noirs supermassifs qui vivent au cœur des galaxies aujourd’hui.
L’étude estime qu’il y a environ 46 000 trous noirs de cette masse dans notre seul voisinage de la Voie lactée.
L’étude publiée dans Nature Astronomy : Evidence for an intermediate-mass black hole from a gravitationally lensed gamma-ray burst et présentée sur le site de l’Université de Melbourne : Black hole key to galaxies behemoths.