Deux chercheurs à l'Institut d'Astrophysique de Paris découvrent une concentration de petits trous noirs

Les amas globulaires d’étoiles sont des collections sphériques d’étoiles gouvernées par la gravitation, avec une forte densité d’étoiles vers le centre. Avec une telle densité, on pourrait s’attendre à ce que les interactions dynamiques conduisent à ce que les orbites des astres spiralent progressivement vers le centre pour fusionner en un gros trou noir dit de masse intermédiaire pesant quelques centaines de fois la masse du Soleil.

Les deux chercheurs ont recherché un tel trou noir de masse intermédiaire en analysant les mouvements et positions des étoiles de l’amas NGC 6397 avec des données des télescopes spatiaux Hubble et Gaia, pour en extraire la distribution de masse dans cet amas. Ils ont bien trouvé une grosse masse invisible au centre, mais ont été surpris de voir que cette masse n’était pas ponctuelle (comme un trou noir plus massif) , mais avait une extension de quelques pour cent de la taille de l’amas. Avec la théorie de l'évolution stellaire, ils ont conclu que le gros de cette masse pourrait être composé de petits trous noirs, formés à la fin de la vie des étoiles très massives. Cela conduit à la possibilité que les ondes gravitationnelles observées avec LIGO et VIRGO seraient causés en grande partie par des fusions de trous noirs dans le cœur de ces amas globulaires.
 

*  IAP (CNRS/Sorbonne Université)