Des chercheurs prévoient un choc des titans entre deux trous noirs supermassifs

L’astronomie, c’est un travail de longue haleine où la politique des petits pas est reine; il faut souvent enchaîner de nombreuses observations assez rébarbatives avant de tomber sur un élément intéressant. Mais parfois, au détour d’une observation de routine, Dame Chance pointe le bout de son nez de l’autre côté du télescope. C’est ce qui est arrivé aux chercheurs de l’Université de science et de technologie de Chine, dont les chercheurs annoncent avoir repéré les signes avant-coureurs d’un événement rarissime : la fusion de deux trous noirs supermassifs.

Cette catégorie comprend les trois noirs les plus massifs jamais repérés; ils sont traditionnellement plusieurs dizaines de millions, voire milliards de fois plus lourds que notre bon vieux Soleil. Un gabarit qui suffit à en faire des acteurs majeurs du cosmos; ils servent notamment de point d’ancrage à l’archimajorité des grandes galaxies observables. Ces titans à l’appétit gargantuesque font donc l’objet d’un intérêt tout particulier de la part de la communauté scientifique.

Un événement encore jamais observé en direct

Le simple fait de trouver une paire de ces monstres capables d’avaler une étoile à neutrons toute crue dans la même zone, comme le revendiquent les chercheurs chinois, constitue donc déjà un événement remarquable. Mais lorsqu’ils ont cherché à modéliser la suite des événements, ils ont estimé qu’un véritable cataclysme cosmique à l’envergure pharaonique se préparait : selon eux, les deux trous noirs s’apprêtent à fusionner avec fracas dans une centaine de jours.

C’est un événement tout simplement rarissime pour bien des raisons. Si rare, en fait, qu’aucun astronome ne l’a jamais observé en direct, alors même qu’il existe des laboratoires entiers qui se consacrent exclusivement à la traque des trous noirs. Il va donc sans dire que la publication de ces travaux a déclenché un véritable branle-bas de combat chez les spécialistes, qui ne rateraient le spectacle pour rien au monde.

Pourtant, malgré la frénésie qui a suivi la publication du papier, une part considérable d’incertitude demeure. En effet, les signaux nous parviennent d’une région du cosmos située à 1,2 milliard d’années-lumière de la Terre. Ils sont donc par définition difficiles à capter, et tout autant à interpréter. Certains observateurs restent donc sceptiques, et suggèrent qu’il pourrait simplement s’agir d’un trou noir supermassif certes très volumineux, mais solitaire.

L’excitation malgré le doute

Pourtant, ces doutes n’ont pas suffi à calmer l’enthousiasme des chercheurs, ce qui en dit long sur le potentiel de cette observation. Malgré cette prudence généralisée, le prestigieux magazine Science explique que toutes les pointures de la discipline se sont précipitées pour réserver du temps d’observation avec les télescopes les plus performants au monde.

Car si cela se confirme, l’événement pourrait apporter des éléments de réponse à des questions critiques, comme celle de la croissance des trous noirs. Car si nous commençons tout juste à cerner une partie de leurs propriétés physiques, leur origine et leur devenir restent encore assez mystérieux. Aujourd’hui, personne ne peut affirmer avec certitude par quel mécanisme les trous noirs supermassifs deviennent aussi énormes.

Il existe cependant des hypothèses qui tentent de l’expliquer. On sait qu’ils ont tendance à picorer leurs galaxies de l’intérieur, mais cela ne suffit pas à expliquer leur masse. De nombreux physiciens pensent donc que ces géants naissent de la fusion de plusieurs trous noirs. Observer cet événement leur donnerait des éléments de réponse pour déterminer si c’est ce cannibalisme qui génère des trous noirs supermassifs.

C’est d’autant plus important que la connaissance de ces géants regorge d’implications pour notre compréhension globale des lois qui régissent le cosmos. Progresser sur la question des trous noirs permettrait ainsi de (re)mettre à l’épreuve les théories d’Einstein, d’explorer le lien entre la relativité générale et la physique quantique, de mieux comprendre certains aspects de la formation des étoiles et des galaxies… et ainsi de suite.

Autant dire que les enjeux sont trop élevés pour risquer de rater cet événement, même s’il demeure incertain. Désormais, les paris sont ouverts; ces deux géants finiront par fusionner ? La réponse au prochain épisode, au courant du mois de mai !

Le texte de l’étude est disponible ici.

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