Une étude récente suggère que le signal d'onde gravitationnelle GW231123, détecté le 23 novembre 2023 par l'Observatoire interférométrique à ondes gravitationnelles à laser (LIGO), pourrait être le résultat d'un effet de lentille gravitationnelle plutôt que la fusion de deux trous noirs extrêmement massifs. Cette hypothèse remet en question les hypothèses précédentes concernant les masses des trous noirs, estimées être plus de 100 fois la masse du Soleil chacun. L'étude, publiée dans The Astrophysical Journal Letters, propose que le signal ait pu être amplifié par un objet massif situé entre la Terre et la source, rendant les trous noirs plus massifs qu'ils ne l'étaient en réalité. Dans les modèles théoriques, les trous noirs dont la masse se situe entre 60 et 130 fois celle du Soleil sont considérés comme rares. Cette "fourchette interdite" est pensée problématique car les étoiles massives typiquement explosent en supernovae d'instabilité des paires, laissant aucun reste compact, ou s'effondrent directement en trous noirs sans telle explosion. Cependant, pour les étoiles dont la masse initiale est supérieure à environ 140 masses solaires, certains modèles suggèrent qu'elles pourraient former directement des trous noirs sans disruption. L'événement GW231123 implique toutefois deux trous noirs dont les masses tombent dans la "fourchette interdite", soulevant des questions sur leur formation. Pour expliquer les propriétés inhabituelles des trous noirs détectés – telle que leur grande masse et leur spin – les scientifiques ont envisagé plusieurs possibilités. Celles-ci incluent la formation de trous noirs primordiaux issus de l'univers primitif ou les fusions répétées de trous noirs plus petits. Toutefois, les modèles suggèrent que les ondes gravitationnelles issues de telles fusions seraient moins susceptibles d'être détectées en raison du fait que le trou noir résultant serait propulsé hors des amas denses. L'étude récente explore plutôt l'idée qu'un effet de lentille gravitationnelle pourrait être à l'origine du signal observé. L'effet de lentille gravitationnelle se produit lorsque qu'un objet massif, comme une galaxie ou un trou noir, dévie et amplifie la lumière ou les ondes gravitationnelles provenant d'une source plus lointaine. Dans le cas de GW231123, les chercheurs ont développé des modèles qui combinent le potentiel gravitationnel d'une structure à grande échelle comme une galaxie avec celui d'un objet compact, tel qu'un trou noir. Leur analyse a montré qu'une lentille gravitationnelle pourrait amplifier le signal de trous noirs moins massifs, les faisant apparaître aussi massifs que ceux détectés dans GW231123. Bien que l'hypothèse soit prometteuse, les chercheurs soulignent que des observations et des études supplémentaires sont nécessaires pour la confirmer. Pour l'instant, l'effet de lentille semble être l'explication la plus plausible des données, bien que la véritable nature de l'événement reste une question ouverte en astrophysique.