Des chercheurs proposent que la croissance des trous noirs soit liée à l'expansion de l'Univers

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Un trou noir est un corps céleste tellement compact que l’intensité de son champ gravitationnel empêche toute forme de matière ou de rayonnement de s’en échapper : ainsi, ces objets ne peuvent émettre ou diffuser de lumière, les rendant optiquement invisibles. Les trous noirs ne sont donc détectables que par les effets de leurs champs gravitationnels, mais en 2015, l’observation « directe » de trou noir a été réalisée grâce à la première observation directe d’ondes gravitationnelles.

Les ondes gravitationnelles, dont l’existence a été prédite par Albert Einstein en 1916, et confirmée 100 ans plus tard, sont des oscillations de la courbure de l’espace-temps qui se propagent à partir de leur point d’origine. Ce type de courbure peut survenir lors du déplacement d’objets très massifs dans l’espace, produisant une perturbation de l’espace-temps qui s’étendrait de manière analogue à des vagues à la surface de l’eau. C’est grâce à l’Observatoire d’ondes gravitationnelles par interférométrie laser (Ligo) que la première observation directe d’ondes gravitationnelles est réalisée en 2015, et confirmée en 2016.

Représentation des ondes gravitationnelles produites par la fusion de deux trous noirs. © Nasa
Représentation des ondes gravitationnelles produites par la fusion de deux trous noirs. © Nasa

La taille des trous noirs observés dépasse les prévisions

Depuis la première observation de coalescence (fusion) de trous noirs en 2015 par Ligo, les astronomes ont été à plusieurs reprises surpris par leurs grandes masses : les physiciens s’attendaient à l’origine à ce que les trous noirs stellaires aient des masses inférieures à environ 40 fois celle du Soleil, mais l’observatoire Ligo a cependant détecté de nombreux trous noirs parfois aussi massifs que 100 soleils. De nombreux scénarios ont été proposés pour expliquer la formation de trous noirs aussi massifs, mais aucun n’a été en mesure d’expliquer la grande diversité des masses des trous noirs observés. Cette nouvelle étude, menée par une équipe regroupant des chercheurs de l’université d’Hawaï, de l’université de...

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