Les trous noirs supermassifs dissimuleraient des secrets sur leurs ancêtres. Une nouvelle étude propose une approche novatrice pour percer ces mystères. Si les trous noirs stellaires naissent de l'effondrement de grandes étoiles, les trous noirs supermassifs, eux, doivent leur gigantisme à des processus beaucoup plus complexes.
Les astronomes pensent que la croissance de ces colosses se fait non seulement par l'absorption de gaz et d'étoiles, mais aussi par une série de fusions de trous noirs de plus en plus massifs. Imre Bartos et Oscar Barrera, dans une étude publiée dans
Astroparticle Physics, explorent comment les trous noirs "fils" résultant de ces fusions peuvent porter des informations sur les trous noirs "parents".
Les résultats de Bartos montrent que les trous noirs nés de collisions conservent des informations cruciales sur les propriétés de leurs ancêtres, comme la masse et le spin. Ce dernier, aussi appelé moment angulaire, pourrait même révéler l'histoire de leur formation et de leur croissance.
Les trous noirs, décrits par le physicien John Wheeler comme dépourvus de toute caractéristique superficielle, peuvent malgré tout dévoiler des indices sur leur passé à travers leur spin. Un trou noir ayant acquis une vitesse de rotation élevée pourrait ainsi avoir grandi en absorbant du gaz ou via des collisions antérieures.
Pour mener leur étude, Bartos et Barrera ont appliqué une technique statistique avancée appelée inférence bayésienne. Cette méthode se révèle particulièrement adéquate dans le contexte actuel, où les physiciens exploitent les ondes gravitationnelles pour analyser les fusions de trous noirs. En effet, l'inférence bayésienne permet de combiner les données observées avec des connaissances préexistantes pour estimer les propriétés des trous noirs ancestraux. Cette approche améliore ainsi la précision des conclusions tirées des ondes gravitationnelles détectées lors des événements de fusion.
Les récentes observations laissent supposer que des "lignes de production" de trous noirs, où plusieurs fusions successives se produisent, pourraient être courantes dans l'Univers. Bartos se réjouit de cette enquête cosmique, comparant la traque des traces laissées par les générations précédentes de trous noirs à une véritable enquête policière.