Combien de trous noirs y a-t-il dans l’Univers observable ? 40 milliards de milliards. Ou 40 000 000 000 000 000 000 (oui, cela fait 19 zéros). Ou 40 x 10 puissance 18. C’est en tout cas l’estimation à laquelle sont parvenus des scientifiques, dans The Astrophysical Journal, le 12 janvier 2022. L’étude est relayée par l’École internationale supérieure d’études avancées (SISSA) de Trieste en Italie.
« La formation et l’évolution des trous noirs dans l’Univers sont l’un des problèmes majeurs auquel doivent répondre les recherches modernes en astrophysique et en cosmologie », rappellent les auteurs du texte. Dans ce contexte, pouvoir quantifier cette population d’objets célestes est important.
Cet article scientifique est en fait le premier d’une série destinée à étudier la démographie des trous noirs. Les chercheurs s’y concentrent en particulier sur les trous noirs stellaires (qui représentent généralement de 10 à 24 fois la masse du Soleil, et sont issus d’étoiles très massives arrivées en fin de vie). Ils concluent qu’une quantité importante de la matière baryonique (la matière ordinaire, par opposition à la matière non baryonique, comme la matière noire) de l’Univers est logée dans des trous noirs de masse stellaire : 1%.
Par ailleurs, ils estiment donc à 40 milliards de milliards le nombre de trous noirs se trouvant dans l’Univers observable, décrit dans le communiqué de la SISSA comme « une sphère d’un diamètre d’environ 90 milliards d’années-lumière ».
Enfin, les auteurs s’intéressent aux différentes manières dont se forment les trous noirs à partir d’étoiles isolées, de systèmes binaires ou d’amas d’étoiles. Ils indiquent que les trous noirs stellaires les plus massifs naîtraient principalement, selon eux, dans des amas stellaires (des groupes d’étoiles, liées par la gravitation), au cours d’événements dynamiques.
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