Les trous noirs héritiers : le secret de leur rotation rapide ✛ ✎

Les trous noirs sont des endroits dans l'espace où la gravité est si forte que même la lumière ne peut s'en échapper. Ils naissent lorsqu'une énorme étoile explose en supernova. Mais après leur naissance, certains trous noirs restent solitaires, tandis que d'autres vivent dans des amas denses et peuvent entrer en collision, fusionnant en un trou noir plus massif. La question clé : comment distinguer un trou noir qui a grandi seul d'un autre qui est le résultat d'une « rencontre » cosmique ? La réponse vient de l'étude de leur rotation et de leur masse.

Les scientifiques, parmi lesquels des disciples des idées de Vera Rubin et Rainer Weiss, ont utilisé les enregistrements de 259 événements de fusion. Ils ont divisé les trous noirs en deux groupes : les « calmes » (à rotation lente) et les « rapides ». Et là, ils ont découvert quelque chose d'étonnant. Si l'on prend les masses de deux trous noirs calmes, qu'on les additionne et qu'on retire 5% d'énergie partie en ondes gravitationnelles, on obtient une masse qui — surprise — tombe exactement sur le pic de la distribution des trous noirs rapides. De plus, toutes les bosses et les creux de ces distributions coïncident parfaitement. C'est comme si vous aviez une assiette cassée et que vous trouviez un morceau qui s'emboîte parfaitement avec un autre — aucun doute, ce sont les morceaux d'un même tout.

Cette découverte signifie que les trous noirs massifs et rapides sont de deuxième, voire de troisième génération, ayant grandi dans les centres galactiques denses. Et pour expliquer leurs propriétés, il n'est plus nécessaire d'invoquer la mystérieuse matière noire. Désormais, les astronomes peuvent établir avec confiance des arbres généalogiques de trous noirs — un peu comme un arbre généalogique, mais en version noire.