Trous noirs, détectés par leur signal d'onde gravitationnelle lorsqu'ils entrent en collision avec d'autres trous noirs, pourrait être le produit de collisions parentales beaucoup plus précoces. Un tel événement n'a été évoqué jusqu'à présent, mais des scientifiques de l'Université de Birmingham au Royaume-Uni, et Northwestern University aux États-Unis, pensons que nous nous rapprochons de la traque du premier de ces trous noirs dits "hiérarchiques".

Dans un article de synthèse, Publié dans Astronomie de la nature , Dr Davide Gerosa, de l'Université de Birmingham, et le Dr Maya Fishbach de l'Université Northwestern, suggèrent que les découvertes théoriques récentes ainsi que la modélisation astrophysique et les données enregistrées sur les ondes gravitationnelles permettront aux scientifiques d'interpréter avec précision les signaux des ondes gravitationnelles de ces événements.

Depuis la première onde gravitationnelle détectée par les détecteurs LIGO et Virgo en septembre 2015, les scientifiques ont produit des interprétations de plus en plus nuancées et sophistiquées de ces signaux.

Il y a maintenant une activité fervente pour prouver l'existence de soi-disant "fusions hiérarchiques", bien que la détection de GW190521 en 2019 - la fusion de trous noirs la plus massive jamais détectée - soit considérée comme le candidat le plus prometteur à ce jour.

"Nous pensons que la plupart des ondes gravitationnelles détectées jusqu'à présent sont le résultat de la collision de trous noirs de première génération, " dit le Dr Gerosa. " Mais nous pensons qu'il y a de fortes chances que d'autres contiennent les vestiges des fusions précédentes. Ces événements auront des signatures d'ondes gravitationnelles distinctives suggérant des masses plus élevées, et une vrille inhabituelle causée par la collision parentale."

Comprendre les caractéristiques de l'environnement dans lequel de tels objets pourraient être produits aidera également à affiner la recherche. Ce doit être un environnement avec un grand nombre de trous noirs, et un qui est suffisamment dense pour retenir les trous noirs après leur fusion, afin qu'ils puissent continuer et fusionner à nouveau.

Ceux-ci pourraient être, par exemple, amas d'étoiles nucléaires, ou disques d'accrétion - contenant un flux de gaz, plasma et autres particules - entourant les régions compactes au centre des galaxies.

"La collaboration LIGO et Virgo a déjà découvert plus de 50 événements d'ondes gravitationnelles, " dit le Dr Fishbach. " Cela va s'étendre à des milliers au cours des prochaines années, nous donnant tellement plus d'opportunités de découvrir et de confirmer des objets inhabituels comme les trous noirs hiérarchiques dans l'univers. »