Une étude, dont les résultats intitulés «Electromagnetic Counterparts to Black Hole Mergers Detected by LIGO» sont disponibles en pdf sur arxiv.org, a permis de proposer un nouveau scénario pour expliquer la survenue de l'évènement GW150914, responsable des ondes gravitationnelles détectées par LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory).

Rappelons tout d'abord qu'il s’agirait «de la collision accompagnée d’une fusion de deux trous noirs stellaires formant un système binaire». Cependant, «les chiffres concernant les estimations les plus probables des masses des deux trous noirs, respectivement 29 et 36 masses solaires» posent un problème», car les rares trous noirs stellaires détectés, pour l'instant, ne dépassent pas les 15 masses solaires et on ne comprend «pas très bien comment ces astres compacts ont pu se former».

Jusqu'ici deux explications ont été proposées: d'une part, celle faisant «intervenir un système double de géantes bleues destinées à exploser chacune en supernova SN II puis à laisser comme cadavre des trous noirs» et, d'autre part, celle faisant «intervenir des trous noirs stellaires solitaires dans un environnement dense en étoiles et riche en gaz qui auraient pu croître par accrétion avant de se capturer l’un l’autre pour former un système binaire».

L'étude ici présentée part de l'idée qu'une jeune étoile massive peut être en rotation si rapide que son cœur au moment où il s’effondre se sépare en deux parties «qui vont ensuite continuer de se contracter en trous noirs». Ceux-ci, situés sur des orbites rapprochées, vont alors «rapidement entrer en collision comme le veut le scénario à l’origine de GW150914».

L'existence d'une «telle étoile particulièrement massive, car dépassant les 100 masses solaires» est plausible, car elle «peut se former en raison de la fusion de deux jeunes étoiles composant une binaire à contact», un phénomène «dont nous avons des preuves de son occurrence dans le monde réel».

Ce nouveau scénario «n’explique pas seulement l’existence de GW150914», mais il suggère, en outre, «que le petit sursaut gamma que le télescope Fermi a observé 0,4 seconde après sa détection par LIGO dans la région où se trouvait peut-être l’astre à l’origine de GW150914» est «en relation avec la collision des deux trous noirs (son cousin européen, Integral, n’a lui rien détecté)»: en effet, comme les deux trous noirs étaient «entourés de matière au cours de l’événement, des processus électromagnétiques similaires à ceux postulés avec les hypernovae avec formation de trous noirs à l’origine de certains sursauts gamma ont dû survenir».