Une équipe internationale de physiciens de la collaboration LIGO-Virgo-KAGRA a présenté l'analyse la plus complète à ce jour sur les trous noirs primordiaux, des objets hypothétiques apparus dans les premières secondes suivant le Big Bang. L'étude s'appuie sur les résultats de la phase d'observation O4a, qui a enregistré 85 signaux d'ondes gravitationnelles supplémentaires. Le catalogue total atteint désormais 161 événements. C'est ce que rapporte Ixbt.com .
Les trous noirs primordiaux sont considérés comme l'un des candidats les plus exotiques pour le rôle de matière noire. Contrairement aux trous noirs ordinaires formés par l'effondrement d'étoiles massives, ils pourraient avoir été créés par l'effondrement de régions à haute densité dans l'univers primitif. La présence de plusieurs pics dans la distribution des masses du catalogue mis à jour, inexpliqués par les modèles standards d'évolution stellaire, a incité les scientifiques à vérifier si des objets primordiaux figuraient parmi ces événements.
Au stade initial de l'analyse, les résultats semblaient très prometteurs : le modèle statistique indiquait un facteur de Bayes de ln B ≈ 30,5, ce qui constitue une preuve très solide en faveur de l'hypothèse. Cependant, des vérifications ultérieures ont montré que cet effet n'est pas très fiable. Il s'est avéré qu'une grande partie de l'avantage statistique provenait de quelques événements inhabituels dans la plage des faibles masses, notamment une fusion controversée probablement liée à une étoile à neutrons. Une fois cet événement exclu, le facteur est tombé à ln B ≈ 1,7.
La conclusion finale indique que les nouvelles données ne fournissent pas de preuves fiables qu'une part significative des trous noirs soit d'origine primordiale. Néanmoins, ce résultat négatif a permis d'établir les contraintes les plus strictes sur la répartition de ces objets. Les chercheurs ont déterminé que, dans la plage de 0,6 à 100 masses solaires, les trous noirs primordiaux ne peuvent représenter qu'un centième à un dix-millième de la matière noire.
Les scientifiques ont également exploré la possibilité de trous noirs primordiaux beaucoup plus légers, ayant des masses équivalentes à celles de grandes planètes (10⁻⁴–10⁻³ masses solaires). Bien qu'aucun candidat n'ait été trouvé pour l'instant, la sensibilité des détecteurs modernes permet de tester des scénarios où de tels objets pourraient constituer jusqu'à 20 % de la matière noire. À mesure que le catalogue LIGO-Virgo-KAGRA s'étoffe, l'étude des processus de l'univers primitif devient plus précise.
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