Des trous noirs ont détecté des étoiles à neutrons en train d’avaler, juste « comme Pac-Man »


Les scientifiques ont publié la première preuve de cet événement «remarquable» après l’avoir détecté deux fois en l’espace de 10 jours.

Pour la première fois, des scientifiques ont détecté la collision d’un trou noir et d’une étoile à neutrons.

L’événement jamais observé auparavant a été documenté non pas une, mais deux fois, en l’espace de 10 jours en janvier 2020, et les résultats ont été publiés dans une nouvelle étude dans The Astrophysical Journal Letters.

L’observatoire d’ondes gravitationnelles à interféromètre laser (LIGO) aux États-Unis et l’observatoire d’ondes gravitationnelles Virgo en Italie ont capturé des ondes gravitationnelles résultant de la fusion d’une étoile à neutrons avec un trou noir dans deux instances distinctes.

Le système LIGO se compose de deux faisceaux laser hautement sensibles de 4 km qui peuvent détecter même les ondes gravitationnelles les plus faibles en surveillant le plus petit étirement ou compression de l’espace-temps entre deux points de chaque laser.

Plus de 1 000 scientifiques ont travaillé sur la collaboration internationale.

Susan Scott de l’Université nationale australienne, qui était co-auteur de l’étude, a déclaré que bien que les événements se soient produits il y a environ un milliard d’années, leur rencontre était si massive que nous sommes encore en mesure d’observer les ondes gravitationnelles aujourd’hui.

« Chaque collision n’est pas seulement la rencontre de deux objets massifs et denses. C’est vraiment comme Pac-Man, avec un trou noir avalant tout son étoile à neutrons.

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« Ce sont des événements remarquables et nous avons attendu très longtemps pour en être témoins. C’est donc incroyable de pouvoir enfin les capturer.

Pour donner une idée de l’échelle de ces événements, l’un des trous noirs avait une masse neuf fois plus grande que notre soleil et a englouti une étoile à neutrons qui était deux fois la masse de notre soleil.

La plus petite des deux collisions consistait en un trou noir avec environ six fois la masse de notre soleil et une étoile à neutrons avec 1,5 fois sa masse.

Ce n’est pas la première fois que des géants célestes entrent en collision. Les observations précédentes incluent la rencontre de deux trous noirs, ainsi que de deux étoiles à neutrons, mais c’est la première fois qu’un trou noir est observé entrant en collision avec une étoile à neutrons.

Une image de deux étoiles à neutrons entrant en collision.  Ils ressemblent à des sphères orange, avec leurs bords flous au milieu lorsqu'ils entrent en collision.

Une image de deux étoiles à neutrons entrant en collision. Image : NASA

Les ondes gravitationnelles sont des distorsions dans l’espace-temps qui ont été prédites par la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein.

La première observation d’ondes gravitationnelles était monumentale pour les fans de l’espace lorsqu’elles ont été notées en 2015. Alors qu’Einstein a décrit ces ondes au début du 20e siècle, les astronomes ont passé des décennies à les rechercher.

Le Dr Johannes Eichholz, du Centre ANU d’astrophysique gravitationnelle et chercheur associé à OzGrav, a déclaré que des détections comme ces collisions sont « incroyablement rares » mais sont importantes pour les études scientifiques.

« Comme les ondulations de ces deux événements, qui ont été ressenties un milliard d’années plus tard, ces découvertes auront un impact profond sur notre compréhension de l’univers pendant de nombreuses années à venir. »

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