Comment se sont formés les trous noirs supermassifs ? Qu'est-ce que la matière noire ? Dans un modèle alternatif de la façon dont l'univers a commencé, par rapport à l'histoire "standard" de l'univers, un groupe d'astronomes suggère que ces deux mystères cosmiques peuvent être expliqués par des soi-disant "trous noirs primordiaux". Nico Cappelluti (Université de Miami), Gunther Hassinger (Directeur Scientifique de l'ESA) et Priyamvada Natarajan (Université de Yale) suggèrent que les trous noirs existent depuis le début de l'univers et que ces trous noirs primordiaux pourraient eux-mêmes être des trous noirs encore inexpliqués. question.
"Notre étude montre que sans introduire de nouvelles particules ou une nouvelle physique, nous pouvons résoudre les mystères de la cosmologie moderne, de la nature de la matière noire à l'origine des trous noirs supermassifs", explique Nico Cappelluti. Si la plupart des trous noirs s'étaient formés immédiatement après le Big Bang, ils auraient pu commencer à fusionner dans l'univers primitif, formant de plus en plus de trous noirs massifs au fil du temps. Le prochain observatoire spatial des ondes gravitationnelles de l'ESA, LISA, pourrait capter les signaux de ces fusions si des trous noirs primordiaux existent. Les petits trous noirs peuvent simplement être des trous noirs primordiaux qui n'ont pas encore fusionné en plus grands.
Selon ce modèle, l'univers sera complètement rempli de trous noirs. Des étoiles commenceront à se former autour de ces amas de matière noire, créant des systèmes solaires et des galaxies sur des milliards d'années. Si les premières étoiles se sont effectivement formées autour des trous noirs primordiaux, elles auraient existé dans l'univers plus tôt que prévu par le "modèle standard". "Les trous noirs primordiaux, s'ils existent, pourraient bien être les graines à partir desquelles tous les trous noirs, y compris le trou au centre de la Voie lactée, se forment", explique Priyamvada Natarajan.
Mission Euclide de l'ESA, qui explorera l'univers sombre plus en détail que jamais auparavant, pourrait jouer un rôle dans la recherche de candidats à la matière noire dans les trous noirs primordiaux. Le prochain télescope spatial NASA/ESA/CSA James Webb, une machine à voyager dans le temps qui remontera à plus de 13 milliards d'années, éclairera davantage ce mystère. "Si les premières étoiles et galaxies se sont déjà formées au soi-disant" âge sombre ", Webb devrait être en mesure de voir des preuves de leur existence", ajoute Gunther.
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