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Les scientifiques ont une nouvelle stratégie pour trouver des trous noirs primordiaux

Credit: Illustration artistique d'un trou noir - Petrovich9 / istock

Une équipe de physiciens et d’astronomes du GRAPPA Center of Excellence for Gravitation and Astroparticle Physics de l’Université d’Amsterdam, a conçu une nouvelle stratégie pour rechercher des trous noirs primordiaux formés au début de l’Univers primitif. De tels trous noirs sont probablement responsables des évènements d’ondes gravitationnelles observés par le Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO).

L’existence de trous noirs dix fois plus massifs que notre Soleil a récemment été confirmée par l’observation des ondes gravitationnelles grâce au LIGO, celles-ci étant produites par la fusion de paires de trous noirs massifs. L’origine de ces trous noirs n’est pas très claire, mais une hypothèse peut être émise : ces trous noirs primordiaux seraient nés peu de temps après le Big Bang. Il avait même été suggéré que ces trous noirs primordiaux pouvaient constituer toute la matière noire de l’Univers.

L’équipe de physiciens et d’astronomes de l’Université d’Amsterdam a proposé de rechercher des trous noirs primordiaux dans notre galaxie en étudiant les rayons X et les émissions radio que ces entités produiraient lorsqu’elles traversent la galaxie. Les chercheurs ont démontré que la possibilité que ces trous noirs continuent l’ensemble de la matière noire est complètement diminuée par le manque de sources lumineuses observées au centre galactique.

Ici, un trou noir sum-permissif simulé par ordinateur/Crédits : NASA-ESA

« Nos résultats sont basés sur une modélisation réaliste de l’accumulation de gaz sur les trous noirs et du rayonnement qu’ils émettent, ce qui est compatible avec les observations astronomiques actuelles. Ces résultats sont fiables contre les incertitudes astrophysiques. », déclare Riley Connors, étudiant en doctorat à l’université et expert en astrophysique des trous noirs. « Ce qui est encore plus intéressant, c’est qu’avec des radiographies plus sensibles, notre stratégie de recherche nous permet de découvrir une population de trous noirs primordiaux dans notre galaxie même si leur contribution à la matière noire est faible », ajoute Daniele Gaggero, directeur des analyses.

Les nouveaux résultats devraient permettre d’en apprendre plus sur la formation et l’origine des trous noirs primordiaux ainsi que des trous noirs standards formés lors de l’effondrement des étoiles.