Pourtant vieille de 7 milliards d’années, cette collision est la première de son genre à être découverte par les scientifiques. De cet événement sans précédent dans les archives astronomiques, qui prend aujourd’hui le nom de code “GW190521”, il en résulte un trou noir 142 fois plus massif que notre Soleil. Une coalition de plus de 1500 astronomes et astrophysiciens, américains et européens (dont plusieurs chercheurs français du CNRS), le décrit en détail dans deux nouvelles études scientifiques publiées récemment dans les revues Physical Review Letters et The Astrophysical Journal Letters. Ce type de trous noirs, dit de “masse intermédiaire” (soit, entre 100 et 100 000 fois celle du Soleil), n’avait jamais été détecté auparavant – qui plus est, aussi loin de notre système solaire. Cette nouvelle classe de trous noirs, suspectée mais jamais identifié clairement auparavant, se situe entre les trous noirs courants, formés par l’effondrement d’étoiles géantes, et les trous noirs supermassifs. Et c’est aussi la première fois qu’un tel trou noir a été identifié par la mesure de variations d’ondes gravitationnelles.
GW190521 (à la fois le nom de la collision observée et du trou noir qui en a résulté) a été détecté par deux interféromètres spécialisés dans la mesure de ces ondes : le LIGO (ou ” Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory”) du MIT et de CalTech, situé dans l’État de Washingston aux États-Unis, et par le Virgo de Cascina en Italie. Définies par Albert Einstein au sein de sa célèbre la théorie de la relativité, les ondes gravitationnelles réagissent aux grands événements cosmiques comme la formation d’un trou noir, en l’occurrence lors de la collision et la fusion de deux d’entre eux. Selon les chercheurs, il y a sept milliards d’années, deux trous noirs – l’un de 85 masses solaires et l’autre de 65 – se sont attirés l’un vers l’autre avant de rentrer en collision et de fusionner. D’après les scientifiques, ce genre d’événements pourrait aussi expliquer la formation des trous noirs supermassifs. Ainsi, ces derniers sont sans doute la conséquence d’une fusion de trous noirs intermédiaires. L’existence de ces derniers, désormais confirmée, interroge néanmoins les astrophysiciens. Ils pensaient jusqu’à présent qu’une étoile ne pouvait pas se transformer en un trou noir entre 60 et 120 masses solaires – comme les “parents” de GW190521. Peut-être que ce dernier n’est l’heureux enfant que d’un événement exceptionnel, survenu seulement durant les premiers instants de l’Univers ? La poursuite des recherches en la matière sera nécessaire pour pouvoir répondre à cette question.
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