Au moins 70 migrants ont été blessés dans l'attaque, selon un "bilan préliminaire", a indiqué à l'AFP un porte-parole des services de secours, Osama Ali.
"Le bilan pourrait s'aggraver", a-t-il ajouté, précisant que 120 migrants étaient détenus dans le hangar qui a été atteint de plein fouet par la frappe.
Plusieurs corps gisaient sur le sol du hangar aux côtés de restes humains mêlés aux affaires et vêtements des migrants maculés de sang, selon un photographe de l'AFP sur place.
Les services de secours étaient encore à la recherche d'éventuels survivants sous les décombres, tandis que des dizaines d'ambulances se précipitaient sur place, selon la même source.
Dans un communiqué, le gouvernement d'union nationale (GNA) basé à Tripoli et reconnu par la communauté internationale a dénoncé "un crime odieux", attribuant l'attaque au "criminel de guerre, Khalifa Haftar", l'homme fort de l'est libyen qui mène une offensive depuis début avril pour s'emparer de la capitale libyenne.
Le GNA a accusé les forces pro-Haftar d'avoir mené une attaque "préméditée" et "précise" contre le centre de migrants.
La frappe contre le centre n'a pas été revendiquée mais des médias pro-Haftar ont fait état mardi soir d'une "série de raids aériens" à Tripoli et Tajoura.
La banlieue de Tajoura qui compte plusieurs sites militaires appartenant aux groupes armés pro-GNA, est régulièrement la cible de raids aériens des forces du maréchal Khalifa.
- Migrants "en danger" -
Sur son compte Twitter, le bureau du Haut commissariat des Nations unies pour les réfugiés (HCR) s'est dit "extrêmement préoccupé" par des informations sur des frappes aériennes contre le centre de détention de Tajoura, et "sur la mort de réfugiés et de migrants".
Les agences de l'ONU et organisations humanitaires rappellent régulièrement leur opposition à ce que les migrants arrêtés en mer soient ramenés en Libye, en proie au chaos depuis la chute de Mouammar Kadhafi en 2011, et où ils se retrouvent placés "en détention arbitraire" ou à la merci de milices.
Leur situation des migrants en Libye est devenue plus critique depuis le début de l'offensive militaire le 4 avril du maréchal Khalifa Haftar.
La mission d'appui de l'ONU en Libye (Manul) a maintes fois exprimé son inquiétude sur le sort d'environ 3.500 migrants et réfugiés "en danger dans des centres de détention situés près de zones d'affrontements".
Malgré une instabilité persistante, la Libye reste un important pays de transit pour les migrants fuyant les conflits et l'instabilité dans d'autres régions d'Afrique et du Moyen-Orient.
Les forces du maréchal Haftar ont promis cette semaine d'intensifier les frappes aériennes contre leurs rivales du GNA, après avoir perdu Gharyan, ville située à une centaine de kilomètres de Tripoli dont le maréchal avait fait son centre opérationnel dans son offensive contre la capitale, à plus de 1.000 km de son bastion de Benghazi (est).
Les deux camps rivaux s'accusent mutuellement de recourir à des mercenaires étrangers et de profiter du soutien militaire, notamment aérien, de puissances étrangères.
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