Une étude, dont les résultats intitulés «GW170817 Most Likely Made a Black Hole» sont publiés dans la revue The Astrophysical Journal Letters et disponibles en pdf, indique que les observations accréditent l'hypothèse que l'évènement GW170817, qui a produit des ondes gravitationnelles détectées le 17 août 2017 par LIGO et Virgo, a généré un trou noir.

Rappelons tout d'abord que l'évènement GW170817 correspond à la détection par LIGO et Virgo d'une source d'ondes gravitationnelles dont il avait été possible de préciser suffisamment la position «sur la voûte céleste pour constater qu'elle était également associée à un sursaut gamma»: il est ainsi apparu qu'il s'agissait «de la détection de la première collision avérée de deux étoiles à neutrons».

Comme «l'analyse de l'onde gravitationnelle détectée permettait d'évaluer aussi bien la masse des étoiles à neutrons que celle de l'objet pouvant résulter de la collision», on en a déduit que le résidu de la fusion des étoiles à neutrons «pouvait contenir environ l'équivalent de 2,7 masses solaires».

Cette valeur montrait qu'on pouvait être «en présence soit de l'étoile à neutrons la plus massive jamais observée (il existe une masse limite pour un tel astre compact qui n'est guère plus élevée que 2,7 masses solaires), soit du plus petit trou noir stellaire jamais observé jusqu'ici (il n'y a, en revanche, pas de masse limite dans un sens ou un autre pour un tel objet, en théorie du moins, et les moins massifs connus à ce jour contiennent de 4 à 5 masses solaires compte tenu des incertitudes des mesures)».

Pour en apprendre plus, Chandra a observé dans les rayons X la zone du sursaut gamma en question au cours des «jours, semaines et mois qui ont suivi la détection de GW170817». Du fait que «si une nouvelle étoile à neutrons s'était formée, elle aurait dû nécessairement posséder un très fort champ magnétique et tourner rapidement» conduisant «à une forte production de particules à hautes énergies formant une bulle en expansion» associée à «un intense flux de rayons X».

Le flux de la source X correspondant à GW170817 étant «nettement moins élevé que celui prédit par les calculs», cette observation plaide «pour l'hypothèse qu'un trou noir s'est bel et bien formé par effondrement gravitationnel car la masse issue de la fusion des étoiles à neutrons devait être supérieure à la limite théorique pour ces objets».

La combinaison des données de Chandra «avec celles obtenues dans le domaine radio avec le Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), un célèbre radiotélescope, laisse penser «que le flux de rayons X détecté soit dû au passage de l'onde de choc de la kilonova dans le milieu interstellaire». Il «devrait donc décliner dans les années à venir avec l'affaiblissement de l'onde de choc et son expansion à la manière d'une onde sonore sphérique».

Cependant, «si une étoile à neutrons est malgré tout le corps céleste rémanent de GW170817, la bulle de particules à haute énergie devrait bientôt rattraper l'onde de choc de l'explosion, produisant un pic de rayonnement X et radio à ce moment-là», ce qui conduirait à «remettre en question la théorie actuelle des étoiles à neutrons, qui ne s'accommode pas facilement d'une masse de 2,7 masses solaires».