Imaginés dès le 18e siècle, les trous noirs fascinent. Et alors que l'Humanité parvient enfin à en réaliser les premières images, voilà que deux de ces objets célestes devraient fusionner dans les années à venir, altérant dans leur sillage le temps et l'espace. Pas d'inquiétude à avoir, l'univers a encore quelques années devant lui avant d'être témoin de ce phénomène.

Une collision dans 10 000 ans environ.

Définis par le Larousse comme des "régions de l'espace dotées d'un champ gravitationnel si intense qu'aucun rayonnement n'en peut sortir", les trous noirs sont relativement présents dans le cinéma grand spectacle. Interstellar de Christopher Nolan en incarne le parfait exemple, le film gravitant autour d'un trou noir pour tenter d'apporter une solution à une Humanité piégée sur une Terre à l'agonie. Et à environ 9 milliards d'années-lumière de notre planète bleue, deux trous noirs gargantuesques tournent l'un autour de l'autre. Une danse céleste qui ne durera pas toutefois pas éternellement. Et pour cause, dans 10 000 ans environ, ces deux trous noirs vont entrer en collision. Ils fusionneront en un trou noir si puissant qu'il sera capable de déformer le tissu de l'espace et du temps.

Ce mercredi, dans la revue The Astrophysical Journal Letters, des chercheurs ont publié une étude qui vise à convaincre la communauté scientifique que ce phénomène mérite une attention bien spécifique. En 2008, le coauteur de l'étude, Tony Readhead, astronome à l'Institut de technologie de Californie, et ses collègues, ont commencé à observer le ciel à la recherche de galaxies dont le noyau contenait des trous noirs actifs. L'objectif de Readhead était alors de trouver une sous-classe de quasars appelée blazar. Si l'on en croit Wikipédia, un blazar "est un quasar très compact associé à un trou noir supermassif situé au centre d'un noyau actif de galaxie, très éloigné de nous". Pendant des années, Readhead a surveillé avec succès environ 1 000 de ces énormes faisceaux.

Et en 2020, ces chercheurs ont relevé quelque chose d'étrange. Un jet du trou noir, baptisé PKS 2131-021, s'est distingué par une répétition particulière de la variation de la lumière qualifiée de modèle sinusoïdal. Et en analysant cette particularité, Redhead s'est rendu compte que les premiers relevés de cette anomalie remontait à 1981. Une chercheuse associée au projet, Sandra O'Neill, a découvert que le modèle s'étendait jusque dans les années 70 et qu'il était beaucoup plus cohérent à l'époque. "Lorsque nous avons réalisé que les pics et les creux de la courbe de lumière détectés récemment correspondaient aux pics et aux creux observés entre 1975 et 1983, nous avons su que quelque chose de très spécial se passait."

La découverte de ce système composé de deux trous noirs pourrait contribuer à l'étude des ondes gravitationnelles aka "des ondulations dans l'univers formées par des forces gravitationnelles très puissantes". L'existence des ondes gravitationnelles a été abordée pour la première fois par Albert Einstein il y a un siècle. Seulement, elle a longtemps été considérée comme indémontrable, ces ondulations résultant d'une conséquence de la relativité générale. Mais en 2016, les scientifiques du Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO) sont parvenus à détecter ces ondes pour la première fois, suite à la collision entre deux trous noirs. LIGO est alors parvenu à prouver la conjecture d'Einstein qui explique que l'espace-temps est un tissu qui peut être impacté par la gravité.