Cependant, malgr\u00e9 ces observations, l\u2019hypoth\u00e8se d\u2019une naissance par fusion manque tout de m\u00eame de preuves directes. Dans une \u00e9tude publi\u00e9e r\u00e9cemment dans la revue Nature Astronomy, une \u00e9quipe de l\u2019Universit\u00e9 de Cardiff, au Royaume-Uni, affirme avoir mis au jour les preuves les plus convaincantes \u00e0 ce jour de l\u2019existence de cet \u00e9cart de masse et de la naissance par fusion des trous noirs les plus massifs.<\/p>\n
\u00ab Notre \u00e9tude met en \u00e9vidence l\u2019existence d\u2019un intervalle de masse<\/a> li\u00e9 au ph\u00e9nom\u00e8ne d\u2019instabilit\u00e9 de paires, pr\u00e9dit depuis longtemps : une gamme de masses pour laquelle les \u00e9toiles ne sont pas cens\u00e9es laisser derri\u00e8re elles de trous noirs. Des d\u00e9tecteurs d\u2019ondes gravitationnelles ont d\u00e9tect\u00e9 avec succ\u00e8s des trous noirs qui semblent se situer dans ou \u00e0 proximit\u00e9 de cet intervalle, que nous avons identifi\u00e9 autour de 45 masses solaires \u00bb, explique dans un communiqu\u00e9<\/a> Fabio Antonini, auteur principal de la recherche et membre de l\u2019\u00c9cole de physique et d\u2019astronomie de l\u2019Universit\u00e9 de Cardiff.<\/p>\n \u00ab La question est donc de savoir si ces trous noirs indiquent que nos mod\u00e8les d\u2019\u00e9volution stellaire sont erron\u00e9s, ou s\u2019ils sont form\u00e9s d\u2019une autre mani\u00e8re \u00bb, ajoute-t-il.<\/p>\n Des indices issus des ondes gravitationnelles<\/p>\n Antonini et ses coll\u00e8gues ont analys\u00e9 153 d\u00e9tections de fusion de trous noirs regroup\u00e9es dans la version 4.0 du catalogue transitoire d\u2019ondes gravitationnelles LIGO\u2013Virgo\u2013KAGRA (GWTC4). Pr\u00e9dites pour la premi\u00e8re fois en 1915 par Einstein, dans sa th\u00e9orie de la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale, les ondes gravitationnelles sont des d\u00e9formations de l\u2019espace-temps provoqu\u00e9es par des \u00e9v\u00e9nements extr\u00eames, tels que la fusion ou la collision de trous noirs.<\/p>\n L\u2019objectif de l\u2019\u00e9quipe \u00e9tait de d\u00e9terminer si les trous noirs les plus massifs sont n\u00e9s de fusions r\u00e9p\u00e9t\u00e9es au sein d\u2019environnements stellaires dens\u00e9ment peupl\u00e9s \u2014 jusqu\u2019\u00e0 un million de fois plus denses que le voisinage du Soleil \u2014 notamment dans les amas globulaires, ou de l\u2019effondrement d\u2019\u00e9toiles.<\/p>\n \u00ab L\u2019astronomie des ondes gravitationnelles ne se contente plus de compter les fusions de trous noirs \u00bb, explique Antonini. \u00ab Elle commence \u00e0 r\u00e9v\u00e9ler comment les trous noirs se forment, o\u00f9 ils se forment et ce que cela nous apprend sur la vie et la mort des \u00e9toiles massives. C\u2019est passionnant, car nous pouvons utiliser ces informations pour tester notre compr\u00e9hension de l\u2019\u00e9volution des \u00e9toiles et des amas dans l\u2019Univers. \u00bb<\/p>\n Situ\u00e9 \u00e0 environ 28 000 ann\u00e9es-lumi\u00e8re, l\u2019amas globulaire M80 abrite des centaines de milliers d\u2019\u00e9toiles li\u00e9es par la gravit\u00e9. Dans des environnements aussi denses, la formation de trous noirs par fusions successives peut favoriser leur croissance. \u00a9 NASA, ESA, STScI et A. Sarajedini (Universit\u00e9 de Floride)<\/p>\n Deux populations aux origines diff\u00e9rentes<\/p>\n En analysant les donn\u00e9es d\u2019ondes gravitationnelles, les chercheurs ont identifi\u00e9 deux populations distinctes de trous noirs. La premi\u00e8re inclut de petits trous noirs dont la masse serait compatible avec un effondrement stellaire classique \u00e0 la suite d\u2019une supernova. La seconde, en revanche, regroupe des trous noirs de masse beaucoup plus \u00e9lev\u00e9e, dont la dynamique de rotation correspondrait davantage \u00e0 une formation par fusions successives de trous noirs plus petits au sein d\u2019amas globulaires.<\/p>\n \u00ab Ce qui nous a le plus surpris, c\u2019est la nettet\u00e9 avec laquelle les trous noirs de masse \u00e9lev\u00e9e se distinguent comme une population distincte \u00bb, explique la coautrice de l\u2019\u00e9tude, Isobel Romero-Shaw, boursi\u00e8re Ernest Rutherford \u00e0 l\u2019Universit\u00e9 de Cardiff.<\/p>\n \u00ab Contrairement aux syst\u00e8mes de faible masse que nous avons analys\u00e9s, qui pr\u00e9sentaient g\u00e9n\u00e9ralement une rotation lente, les syst\u00e8mes de masse plus \u00e9lev\u00e9e sont compatibles avec des rotations plus rapides, orient\u00e9es dans des directions apparemment al\u00e9atoires. C\u2019est pr\u00e9cis\u00e9ment la signature \u00e0 laquelle on s\u2019attendrait si des trous noirs fusionnaient de mani\u00e8re r\u00e9p\u00e9t\u00e9e au sein d\u2019amas stellaires denses. \u00bb<\/p>\n Mis \u00e0 part la formation des trous noirs les plus massifs, ces r\u00e9sultats pourraient aussi contribuer \u00e0 \u00e9clairer les processus de fin de vie des \u00e9toiles tr\u00e8s massives et la mani\u00e8re dont elles se comportent dans des environnements stellaires hyperdenses. Les donn\u00e9es de l\u2019\u00e9tude sugg\u00e8rent par exemple qu\u2019au-del\u00e0 d\u2019environ 45 masses solaires, la distribution des vitesses de rotation des trous noirs qui en r\u00e9sultent changerait d\u2019une mani\u00e8re difficilement explicable par les seuls syst\u00e8mes binaires stellaires classiques.<\/p>\n \u00ab \u00c0 l\u2019avenir, les donn\u00e9es sur les ondes gravitationnelles pourraient aider les scientifiques \u00e0 \u00e9tudier la physique nucl\u00e9aire, car la limite de masse fix\u00e9e par l\u2019instabilit\u00e9 de paires d\u00e9pend des r\u00e9actions nucl\u00e9aires qui se produisent au c\u0153ur des \u00e9toiles massives \u00bb, conclut Fani Dosopoulou, \u00e9galement coauteur de l\u2019\u00e9tude et chercheur associ\u00e9 \u00e0 l\u2019Universit\u00e9 de Cardiff.<\/p>\n![\"amas-globulaire-trou-noir\"](\"https:\/\/www.europesays.com\/be-fr\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/amas-globulaire-trou-noir-1024x767.jpg\")
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