L'insaisissable trou noir léger : la clé de la matière noire ? express
Les détecteurs d'ondes gravitationnelles LIGO et Virgo ont capté un grondement sourd — la trace de la fusion de deux objets invisibles. Leur masse totale s'est avérée inférieure à celle du Soleil. L'évolution stellaire ne produit pas de tels trous noirs légers : une étoile mourante ne se contracte pas en un final aussi minuscule.
Ce signal a ravivé l'hypothèse de Stephen Hawking sur les trous noirs primordiaux — des amas de matière apparus dans les tout premiers instants après l'expansion de l'univers et décrits par le modèle standard de la physique. Si la paire détectée est bien constituée de tels vestiges, ils pourraient faire partie de la matière noire qui maintient les galaxies ensemble par une gravité invisible. Les calculs suggèrent qu'au moins 4 % de la matière noire pourrait être constituée de tels objets.
Rebondissement inattendu : un trou noir de la moitié de la masse du Soleil ne mesure que quelques kilomètres de diamètre — on pourrait en faire le tour à pied en une demi-heure, mais il attire plus fortement qu'un amas d'étoiles. Le signal S251112cm est encore à l'étude, mais l'absence d'éruption lumineuse est caractéristique des trous noirs. Une confirmation ouvrirait une voie directe de l'ondulation de l'espace à la résolution de la composition de l'Univers.
Résumé original
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2602.21295
The detection of sub-solar mass black holes is a milestone of modern astrophysics as it would open a window either onto new stellar physics or could potentially unveil the nature of Dark Matter as Primordial Black Holes (PBHs). On November 12, 2025, the LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) collaboration reported the compact binary merger candidate S251112cm, a system with no obvious electromagnetic counterpart, consistent with binary black hole merger with a chirp mass in the range $$0.1-0.87 \, M_\odot$$. The probability that at least one component has mass $$<$$1 $$M_{\odot}$$ is $$>99\%$$. Inspired by this trigger, we tested if a population of PBHs formed at Quantum Chromodynamics epoch with a broad mass function could account for a signal of this type. Our results, corresponding to a predicted event rate of $$0.8 \,\text{yr}^{-1}$$ as seen by LVK O3b, suggest that the observed merger rate of $$0.23^{+0.86}_{-0.218}\,\text{yr}^{-1}\;(95\%\;\text{C.L.})$$ if the trigger is confirmed as an astrophysical event would be compatible with such a model. Our predicted detection rate is also in agreement with current LVK expectations for stellar-mass binaries, remaining consistent with a scenario in which a non-negligible fraction of the $$3-200 \;M_\odot$$ mergers observed by LVK originate from Primordial Black Holes. If confirmed, this detection would place a lower limit to the PBH abundance $$f_{PBH}>0.04$$ for our adopted model.
Un trou noir d'une masse égale à la moitié de celle du Soleil a un rayon d'environ un kilomètre et demi — un tel objet pourrait tenir au centre d'une petite ville, mais il attirerait tout autour de lui avec une force colossale.