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Un observatoire d’ondes gravitationnelles de premier plan a récemment détecté des ondulations dans l’espace-temps qui, selon les scientifiques, provenaient de la collision d’un vestige stellaire superdense mort et d’un objet inconnu.
Le reste stellaire est ce qu’on appelle une étoile à neutrons ; c’est ce qui reste lorsqu’une étoile massive s’effondre, ne laissant derrière elle qu’un noyau dense. Les étoiles à neutrons font partie des objets les plus denses de l’univers, avec des champs gravitationnels intenses, mais pas aussi intenses que les trous noirs, dont la gravité est si fort que même la lumière ne peut échapper à leurs horizons d’événements.
Ces deux poids lourds cosmiques dansent et s’affrontent à travers l’univers ; la première confirmation d’une fusion observée entre une étoile à neutrons et un trou noir. était réalisé en 2021. Leurs interactions produisent des ondes gravitationnelles – littéralement, des étirements et des compressions de l’espace-temps, qui sont détectées par des observatoires comme la collaboration LIGO-Vierge-KAGRA, qui est au cœur des dernières recherches.
LIGO-Virgo-KAGRA a détecté un signal d’onde gravitationnelle en mai 2023, quelques jours à peine après le l’observatoire a repris ses opérations suite à quelques mises à niveau qui ont réduit la quantité de bruit dans le détecteur, améliorant ainsi sa sensibilité aux perturbations subtiles de l’espace-temps.
Le signal unique d’onde gravitationnelle a parcouru 650 millions d’années-lumière pour atteindre l’observatoire LIGO de Livingston en Louisiane. Les chercheurs ont déterminé que le signal provenait de la fusion de deux objets. L’un des objets avait entre 1,2 et 2 fois la masse de notre Soleil, et l’autre était environ 2,5 à 4,5 masses solaires. Le signal est surnommé GW230529_181500, ou GW230529 en abrégé.
Les astrophysiciens ont conclu que le plus petit objet est probablement une étoile à neutrons. Mais le plus grand objet est plus massif que n’importe quelle étoile à neutrons connue. indiquant qu’il pourrait s’agir d’un tout petit trou noir. Leur article décrivant le signal et ses origines probables est actuellement hébergé sur le site LIGO.
L’objet inconnu occupe l’écart de masse apparent qui existe entre l’étoile à neutrons connue la plus lourde et le trou noir le plus léger. La collision indiquera si l’objet inconnu est un trou noir de faible masse, comme l’équipe le soupçonne, ou quelque chose d’autre.
La détection « révèle qu’il pourrait y avoir un taux plus élevé de collisions similaires entre des étoiles à neutrons et des trous noirs de faible masse que nous ne le pensions auparavant. ", a déclaré Jess McIver, astronome à l’Université de la Colombie-Britannique et porte-parole adjointe de la collaboration scientifique LIGO, dans le cadre d’une collaboration libérer.
Le communiqué notait que sur près de 200 mesures de masses d’objets compacts, une seule autre fusion impliquait un objet dans l’écart de masse apparent. , celui-ci fusionnant avec un trou noir. (Pour les connaisseurs d’ondes gravitationnelles, ce signal était GW190814. Mais la récente observation était la première entre un objet à mass-gap et une étoile à neutrons.
La quatrième campagne d’observation de LIGO-Virgo-KAGRA reprendra le 10 avril et se poursuivra sans interruption prévue jusqu’en février 2025, date à laquelle la collaboration prévoit que plus de 200 signaux d’ondes gravitationnelles auront été observés.
Ces quelques années ont été productives pour la science des ondes gravitationnelles, avec plus d’enthousiasme à l’horizon. L’année dernière, une poignée de chronométrages de pulsars consortiums a confirmé de manière indépendante les premiers signes d’un fond d’ondes gravitationnelles— le murmure constant des ondes gravitationnelles dans tout l’univers qui, selon eux, vient des danses binaires des trous noirs supermassifs.
Plus tôt cette année, L’ESA a formellement adopté les plans pour LISA, un observatoire d’ondes gravitationnelles basé dans l’espace. LISA serait composée de trois vaisseaux spatiaux tournant dans l’espace dans une formation triangulaire. des ondes gravitationnelles sans aucun du bruit qui se produit sur Terre, qui peut encombrer les données collectées par LIGO-Virgo-KAGRA.
Il reste encore 80 signaux candidats importants que l’équipe doit examiner. Il y a donc des jours grisants à venir pour observer l’univers gravitationnel. .
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Une version de cet article paru à l’origine sur Gizmodo.
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