Stroboscope dans l'espace : la chasse aux éclairs fugaces des trous noirs invisibles ✎

Original: "Fast Lensing And Sub-minute High-accuracy photometry (FLASH) with JWST: Pipeline and Primordial Black Hole Microlensing Constraints from M31"
· David Rubin, Istvan Szapudi
arXiv:2609.05610v1 · 2026-09-04 · arXiv non-exclusive · analyse indépendante · 1 min
Le télescope JWST apprend à prendre des images toutes les 21 secondes pour capturer de brefs éclairs d'étoiles qui pourraient trahir de minuscules trous noirs.

Un stroboscope dans une salle sombre capture des ombres fugaces que l'œil ne perçoit pas. De même, le télescope JWST prend désormais des images toutes les 21,5 secondes pour attraper de brefs éclairs d'étoiles. Si un minuscule trou noir (de la taille d'un virus) passe devant une étoile, sa gravité amplifie la lumière de l'étoile pendant quelques secondes, comme une loupe braquée sur une ampoule.

Habituellement, le télescope accumule la lumière pendant des minutes, et les éclairs rapides sont perdus. Les scientifiques ont développé le programme FLASH, qui lit les données brutes du détecteur et préserve chaque portion de lumière. Ainsi, le télescope se transforme en stroboscope. Ils ont examiné 464 204 étoiles dans la galaxie d'Andromède, mais n'ont trouvé aucun éclair.

Si toute la matière noire était constituée de tels trous noirs, on attendrait seulement 0,03 événement par heure d'observation. Par conséquent, ils ne peuvent pas représenter plus de cent fois toute la matière noire.

Pour l'instant, le stroboscope n'a pas capturé d'ombre, mais il a prouvé qu'il est capable de les voir. Si l'on pointe JWST sur un même champ et qu'on l'observe pendant des heures sans interruption, la sensibilité augmentera des milliers de fois. Alors, soit les premiers éclairs apparaîtront, soit ce candidat à la matière noire sera définitivement relégué dans l'ombre.

Pour une masse de 10^-9 masse solaire, un trou noir primordial a un rayon de Schwarzschild d'environ 3 nanomètres, comparable à la taille d'un virus, mais son champ gravitationnel peut amplifier la lumière d'une étoile dans la galaxie d'Andromède de plusieurs pour cent.

L'idée d'objets compacts invisibles déformant la lumière d'étoiles lointaines fait écho au roman « Pique-nique au bord du chemin » des frères Strougatski, où des zones anormales sont laissées par de mystérieux extraterrestres, bien qu'ici il s'agisse de candidats naturels pour la matière noire.

R_E = \sqrt{\frac{4GM}{c^2} D_s x(1-x)}
Échelle caractéristique à laquelle le champ gravitationnel de la lentille courbe notablement les rayons lumineux
M_{fs} = \frac{c^2}{4G} \frac{x R_\star^2}{D_s (1-x)}
Masse de la lentille pour laquelle le rayon d'Einstein est comparable à la projection du rayon de l'étoile sur le plan de la lentille
w = \frac{8\pi G M}{c^2 \lambda}
Rapport sans dimension indiquant l'importance des effets de diffraction par rapport à l'optique géométrique
Scientifiques
Stephen HawkingJacob Bekenstein
Notions
trou noir primordialrayonnement de Hawking