Comment les minuscules trous noirs prennent du poids ✛ ✦

Original: "Primordial Black Hole mass growth from neutrinos during radiation era"
· Maël Gonin
arXiv:2607.09285 · 2026-07-10 · CC BY 4.0 · 1 min
Les trous noirs primordiaux s'engraissent de neutrinos fantômes et grossissent à toute vitesse.

Juste après le Big Bang, de minuscules trous noirs primordiaux ont pu naître. Stephen Hawking pensait qu'ils ne grandissaient pas : le plasma brûlant autour d'eux se déplace trop vite pour tomber dans la petite zone de capture (le rayon de Karl Schwarzschild). Une nouvelle étude renverse cette idée. Il s'avère que ces trous peuvent assouvir leur faim avec des neutrinos — ces particules fantômes qui traversent la matière comme si elle n'existait pas.

Grâce à l'inflation (l'idée d'Alan Guth) et à l'expansion de l'univers, à un certain moment les neutrinos se comportent comme des proies, tombant dans le trou noir. Cela permet aux trous noirs primordiaux de prendre une masse de mille à un million de soleils. Conclusion inattendue : ces trous ainsi engraissés pourraient être cette fameuse matière noire qui maintient les galaxies ensemble.

Les trous noirs sont des pêcheurs, les neutrinos sont leurs proies. Dans l'univers primordial, l'« étang » regorgeait de nourriture, et les trous les plus voraces grossissaient rapidement.

Désormais, le télescope James Webb peut déceler les traces de ces festins dans des galaxies lointaines, et les détecteurs d'ondes gravitationnelles (LIGO) capter les ondulations de leurs fusions. La matière noire n'est peut-être plus si obscure.

Les neutrinos traversent une année-lumière de plomb sans s'en apercevoir, mais dans la « cuisine » surchauffée de l'univers primordial, ils deviennent le plat principal des trous noirs voraces.

Dans le roman de Carl Sagan « Contact », les trous noirs sont des portails pour les voyages. Ici, ils grandissent grâce à des particules fantômes, et ce n'est pas de la science-fiction, mais la pointe de la science.

r_s = \frac{2GM}{c^2}
Taille caractéristique de l'horizon des événements, dépendant de la masse M
\lambda_\nu = \frac{1}{n_\nu \langle\sigma_{\text{weak}}\rangle}
Distance moyenne parcourue par un neutrino sans interaction ; n_ν est la concentration, σ_weak ∝ G_F^2 T^2 est la section efficace d'interaction faible
Scientifiques
Stephen HawkingJacob BekensteinAdam RiessSaul PerlmutterBrian Schmidt
Notions
trous noirs de l'univers primordial trou noir primordial déficit de masse de réaction nucléaire inflation de masse nucléosynthèse primordiale amplification d'onde étoiles de population iii mécanisme de rayonnement de Hawking formation d'étoiles dans l'univers primordial âges sombres ère dominée par le rayonnement évolution stellaire nucléosynthèse des premières étoiles processus de Penrose étoile sombre entropie de Barrow théorème de la calvitie réchauffage création de particules vent de disque d'accrétion