Une étude, dont les résultats intitulés «Separating Accretion and Mergers in the Cosmic Growth of Black Holes with X-Ray and Gravitational-wave Observations» sont publiés dans la revue The Astrophysical Journal et disponibles en pdf, a permis d'établir une règle définissant le mode de croissance des trous noirs dans notre Univers.

Relevons tout d'abord que les astronomes pensent que les trous noirs «ont commencé à se former il y a plus de 13,5 milliards d'années», autrement dit «au tout début de l'histoire de notre Univers» et notons qu'il apparaît qu'au centre de chaque galaxie, «se trouve un trou noir supermassif supposé réguler la manière dont cette galaxie forme des étoiles».

Comme il existe des trous noirs de plusieurs types, qui vont des relativement petits «d'une masse d'à peine plus de trois masses solaires», dénommés trous noirs stellaires, jusqu'aux trous noirs supermassifs qui «peuvent atteindre plusieurs milliards de fois la masse de notre Soleil» en passant par les trous noirs dits intermédiaires, auxquels on peut ajouter «des hypothétiques trous noirs primordiaux» minuscules, la question se pose de savoir comment on peut arriver à la formation d'une population aussi hétérogène.

Dans ce contexte, «un modèle théorique permettant de déterminer le canal préférentiel de croissance des trous noirs qui peuplent notre Univers» a été développé dans le cadre de l'étude ici présentée pour tenter d'y voir plus clair, ce modèle étant «valable de nos jours jusqu'à environ 13 milliards d'années dans le passé». En fait, «la croissance des trous noirs peut être alimentée par deux processus différents»: d'une part, «ils peuvent accréter de la matière provenant de l'espace environnant» et, d'autre part, ils peuvent «fusionner les uns avec les autres».

Au bout du compte, cette étude laisse penser «que le canal préférentiel de croissance dépend de la masse du trou noir tout autant que de son 'décalage vers le rouge' »: plus précisément, «dans notre proche voisinage, les trous noirs les plus modestes se développent» principalement par accrétion «alors que les trous noirs les plus gros se développent par fusion», mais, dans l'Univers lointain, «c'est tout l'inverse».