Un trou noir hors normes découvert par les ondes gravitationnelles

Il a mis 7 milliards d’années-lumière à nous parvenir: un trou noir massif d’un nouveau type, sans doute issu de la fusion de deux trous noirs, a été directement observé pour la première fois grâce aux ondes gravitationnelles, révèlent mercredi deux études.

Cette découverte constitue la première preuve directe de l’existence de trous noirs de masse intermédiaire (entre 100 et 100.000 fois plus massifs que le Soleil) et pourrait expliquer l’une des énigmes de la cosmologie: la formation des trous noirs supermassifs, tapis au coeur de certaines galaxies, dont la Voie lactée.

« C’est une porte qui s’ouvre sur un nouveau paysage cosmique ! », s’est félicité lors d’une conférence de presse Stavros Katsanevas, le directeur de Virgo, l’un des deux détecteurs d’ondes gravitationnelles qui a capté les signaux de ce nouveau trou noir.

L’objet mystérieux, décrit dans Physical Review Letters et Astrophysical Journal Letters par une équipe internationale de plus de 1.500 scientifiques, s’appelle « GW190521 ». Issu probablement de la fusion de deux trous noirs, il fait 142 fois la masse du soleil et forme le trou noir le plus massif jamais détecté par ondes gravitationnelles.

Prédites par Albert Einstein en 1915 dans sa théorie de la relativité générale et observées directement un siècle plus tard, les ondes gravitationnelles sont d’infimes déformations de l’espace-temps, semblables à des ondulations de l’eau à la surface d’un étang. Elles naissent sous l’effet de phénomènes cosmiques violents, tels que la fusion de deux trous noirs qui émet une quantité d’énergie phénoménale.

L’onde gravitationnelle de GW190521 a mis 7 milliards d’années à nous atteindre: c’est le trou noir le plus distant, et donc le plus ancien, jamais découvert.

Le signal a été enregistré en mai 2019 par les instruments américain Ligo et européen Virgo, qui signent « la plus grosse prise de leur tableau de chasse » depuis leurs premières découvertes en 2015 et 2017, détaille le CNRS, dont plusieurs chercheurs ont contribué aux études.