LIGO, l’observatoire d’ondes gravitationnelles par interférométrie laser, a détecté un signal inhabituel, qui relance une hypothèse ancienne en astrophysique. Des chercheurs de l’université de Miami pensent faire face à un indice sérieux de l’existence des trous noirs primordiaux, des objets théoriques qui auraient pu se former juste après le Big Bang, bien avant l’existence des premières étoiles ou galaxies.
S’ils sont confirmés, ils pourraient résoudre l’un des plus grands mystères de l’astronomie en expliquant la nature de la matière noire, la substance invisible qui représente environ 85 % de toute la matière et qui fournit l’attraction gravitationnelle qui aide à maintenir l’Univers.
Une alerte pour un objet inférieur à la masse solaire
Contrairement aux trous noirs créés par l’effondrement des étoiles, la taille de ces objets hypothétiques pourrait aller d’un objet aussi petit qu’un astéroïde à des corps beaucoup plus grands. Comme le rappelle le physicien Nico Cappelluti, dans le rapport publié sur le site de l’université de Miami, « les trous noirs les plus courants se forment à la suite d’une supernova, la mort d’une étoile massive », ce qui rend leur masse généralement plus élevée et plus prévisible. Mais en novembre 2025, LIGO a émis une alerte automatisée au sujet d’un objet qui semblait avoir moins d’une masse solaire.
Un si petit trou noir serait difficile à expliquer par l’évolution stellaire conventionnelle, donnée par les modèles classiques, et pourrait plutôt indiquer un trou noir primordial, assure l’équipe qui en a fait la découverte. La prudence reste toutefois de mise, car certains astrophysiciens suggèrent qu’il pourrait s’agir d’un simple « bruit dans les instruments très sensibles de LIGO ».
« Nous avons besoin d’un autre signal »
Le professeur Nico Cappelluti et le doctorant Alberto Magaraggi ont par la suite tenté de modéliser le nombre et la fréquence de ces objets dans l’Univers. « Nous avons tenté d’estimer combien de trous noirs primordiaux pourraient exister dans l’univers et combien d’entre eux LIGO devrait être capable de détecter. Et nos résultats sont encourageants. Nous prévoyons que les trous noirs subsolaires comme celui que LIGO a pu observer devraient en effet être rares, ce qui correspond aux observations jusqu’à présent de tels événements », explique le deuxième auteur.
L’étude conclut que le signal serait difficile à expliquer autrement que par un trou noir primordial, même si l’hypothèse, jugée solide, reste encore à confirmer. « Nous avons besoin d’un autre signal, voire de plusieurs, pour obtenir une confirmation définitive », rappelle Nico Cappelluti.