Selon Futura Sciences, une récente étude estime que notre galaxie abriterait environ 170 millions de trous noirs de masse stellaire. Publiée début août 2026, cette estimation repose sur des simulations numériques menées par une équipe d'astrophysiciens dirigée par Tom Wagg, du Flatiron Institute aux États-Unis. Elle réactualise le nombre de ces objets célestes, longtemps considérés comme rares dans la Voie lactée.

Ce qu'il faut retenir

  • Notre galaxie contiendrait 170 millions de trous noirs de masse stellaire, selon une étude publiée en août 2026 par des chercheurs du Flatiron Institute.
  • Ces trous noirs se formeraient à un rythme moyen d'un tous les 80 ans depuis la naissance de la Voie lactée, il y a 13,6 milliards d'années.
  • Leur détection reste complexe, car la majorité d'entre eux ne sont pas entourés d'un disque d'accrétion émettant des rayons X.
  • Certains de ces objets pourraient en réalité être des trous de ver, des structures théoriques permettant un voyage à travers l'espace-temps.
  • Les scientifiques explorent des pistes pour distinguer les trous noirs des trous de ver, notamment via l'étude des ondes gravitationnelles et des modes quasi-normaux.

Des trous noirs souvent invisibles, sauf exceptions

La détection des trous noirs reste un défi pour les astronomes. Selon Futura Sciences, seuls quelques cas ont été observés dans la Voie lactée, et il s'agit généralement de trous noirs entourés d'un disque d'accrétion chauffé à des millions de degrés, émettant des rayons X. Pourtant, les modèles théoriques suggèrent qu'il en existerait bien davantage, invisibles car dépourvus de matière à « dévorer ».

Les rares exceptions incluent les observations via des lentilles gravitationnelles, où la lumière d'un objet lointain est déviée par la gravité d'un trou noir. Mais ces phénomènes sont si fugaces que leur détection relève encore du hasard. L'étude récente propose une estimation bien plus précise, basée sur l'évolution stellaire et les simulations de formation des étoiles dans notre galaxie.

Un trou noir tous les 60 années-lumière en moyenne

Pour parvenir à ce chiffre de 170 millions de trous noirs, les chercheurs ont simulé l'évolution des étoiles dans la Voie lactée sur 13,6 milliards d'années. Leur modèle prend en compte les variations du taux de formation stellaire au fil du temps. Résultat : en moyenne, il y aurait un trou noir de masse stellaire pour un volume cubique de 216 500 années-lumière cubes, soit un cube de 60 années-lumière de côté.

Cette densité reste faible à l'échelle humaine, mais elle confirme que les trous noirs ne sont pas des objets exceptionnels dans notre galaxie. Leur formation, liée à l'effondrement d'étoiles massives (plus de 8 fois la masse du Soleil), est un processus courant dans l'évolution stellaire. Selon la théorie de Robert Oppenheimer, ces étoiles terminent leur vie en supernova, laissant derrière elles soit un trou noir, soit une étoile à neutrons.

Trous noirs ou trous de ver ? Le débat relancé

L'étude de Tom Wagg et son équipe soulève une question fascinante : et si certains de ces objets n'étaient pas des trous noirs, mais des trous de ver ? Ces structures hypothétiques, prédites par la relativité générale, pourraient relier deux points de l'espace-temps, offrant un raccourci à travers l'Univers. Déjà évoqués il y a près de 20 ans par Thibault Damour et Sergey Solodukhin, les trous de ver pourraient imiter certaines propriétés des trous noirs, comme l'accrétion de matière ou les oscillations de modes quasi-normaux.

« Il s'avère, de manière surprenante, que de nombreuses propriétés que l'on pourrait considérer comme "caractéristiques" d'un trou noir peuvent être fidèlement imitées par un trou de ver globalement statique, dépourvu d'horizon des événements. »
Thibault Damour et Sergey Solodukhin, 2007

La distinction entre les deux types d'objets reste aujourd'hui un défi majeur pour les astrophysiciens. Les trous de ver pourraient-ils expliquer certaines observations inexpliquées, comme les sursauts radio rapides ou les anomalies dans les trajectoires d'étoiles ? Les chercheurs explorent cette piste, notamment via des projets comme l'Event Horizon Telescope ou les observations de RadioAstron, un télescope spatial russe.

La relativité générale sous le feu des projecteurs

Depuis 60 ans, la communauté scientifique a validé l'existence des trous noirs, grâce aux travaux de Roger Penrose et à l'observation des quasars. Pourtant, des théories alternatives, comme la relativité intriquée, proposée par Olivier Minazzoli, pourraient remettre en cause certaines prédictions de la relativité générale. Ces théories explorent des scénarios où les trous noirs ne seraient pas des singularités, mais des objets plus exotiques.

Les trous noirs et les trous de ver sont des prédictions de la relativité générale, mais leur étude ouvre la porte à des phénomènes encore plus étranges. Par exemple, les ondes gravitationnelles détectées par des observatoires comme Virgo ou LIGO pourraient contenir des indices sur la nature réelle de ces objets. Les « modes quasi-normaux », des vibrations spécifiques émises lors de la fusion de trous noirs, sont étudiées pour y déceler d'éventuelles différences entre trous noirs et trous de ver.

Et maintenant ?

Les prochaines années pourraient apporter des réponses définitives sur la nature des trous noirs. Les projets comme l'Event Horizon Telescope, qui a capturé la première image d'un trou noir en 2019, continuent d'affiner leurs observations. Parallèlement, les détecteurs d'ondes gravitationnelles, comme Virgo en Europe, devraient multiplier les détections d'événements impliquant des trous noirs. Enfin, les simulations numériques, comme celles menées par Tom Wagg, permettront d'affiner les modèles de formation et d'évolution de ces objets.

Reste à savoir si les trous de ver, s'ils existent, pourront un jour être observés directement. Leur détection nécessiterait des instruments encore plus sensibles, capables de mesurer des effets subtils dans la structure de l'espace-temps. En attendant, le mystère des 170 millions de trous noirs de la Voie lactée reste entier.

Les limites des observations actuelles

Malgré les avancées, les trous noirs et les trous de ver restent des objets difficiles à étudier. Les scientifiques s'accordent sur le fait que les trous noirs émettent un rayonnement de Hawking, mais celui-ci est trop faible pour être détecté avec les instruments actuels. De même, les trous de ver, s'ils existent, n'ont jamais été observés directement. Leur existence repose sur des modèles théoriques, et leur détection nécessiterait des preuves indirectes, comme des anomalies dans les trajectoires des étoiles ou des signaux électromagnétiques inhabituels.

Les projets futurs, comme le télescope spatial LISA (Laser Interferometer Space Antenna), prévu pour les années 2030, pourraient révolutionner notre compréhension de ces objets. En mesurant les ondes gravitationnelles avec une précision inégalée, LISA pourrait révéler des indices sur la nature des trous noirs et des trous de ver, ou même découvrir de nouveaux types d'objets compacts.

À ce jour, les technologies disponibles ne permettent pas de faire cette distinction avec certitude. Les trous de ver pourraient imiter de nombreuses propriétés des trous noirs, comme l'accrétion de matière ou les modes quasi-normaux. Les chercheurs explorent des pistes comme l'étude des ondes gravitationnelles ou des lentilles gravitationnelles pour tenter de les différencier, mais aucune preuve directe n'a encore été obtenue.