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Un nombre record d’ondes gravitationnelles détectées

Illustration artistique d’une fusion trou noir-étoile à neutrons.

Pas moins de 35 nouvelles ondes gravitationnelles ont été détectées par une équipe internationale d’astrophysiciens, un record.

Photo : Swinburne University/Carl Knox/OzGrav

Radio-Canada

Pas moins de 35 nouvelles ondes gravitationnelles ont été détectées par une équipe internationale d’astrophysiciens.

Cette nouvelle récolte porte à 90 le nombre total d’ondulations de l'espace-temps repérées depuis l’annonce de la toute première détection en 2016.

Le concept illustré

Les ondes gravitationnelles ressemblent aux vagues formées à la surface d'un lac quand on y jette un caillou. À l'échelle de l'Univers, ces vagues ont pour effet de plisser l'espace-temps, ce qui éloigne ou rapproche les astres ou les objets qui le composent. Il existe deux types d'ondes gravitationnelles : les ondes primordiales, qui sont apparues juste après le big bang, il y a 13,7 milliards d'années, et les autres ondes, fruit du déplacement d'objets massifs dans l'Univers.

Illustration artistique d'un couple de trous noirs produisant des ondes gravitationnelles dans l'espace-temps.

La vaste majorité de ces événements (32) sont liés à la fusion de paires de trous noirs, et les autres sont associés à des collisions entre des étoiles à neutrons et des trous noirs.

Photo : NASA

Les nouvelles détections proviennent d'événements cosmiques massifs, situés pour la plupart à des milliards d'années-lumière, qui provoquent des ondulations dans l'espace-temps, explique dans un communiqué la Pre Susan Scott, de l’université nationale australienne.

La vaste majorité de ces événements (32) sont liés à la fusion de paires de trous noirs, et les autres sont associés à des collisions entre des étoiles à neutrons et des trous noirs.

Ces ajouts apparaissent dans la troisième édition du catalogue d’ondes gravitationnelles. La détection de ces ondes a été rendue possible grâce à l’analyse des données récoltées entre novembre 2019 et mars 2020 par les observatoires LIGO, Virgo et KAGRA.

Fenêtre sur le cosmos

C’est un véritable tsunami d’ondes gravitationnelles que nous avons découvert. C'est vraiment une nouvelle ère pour la détection de ces ondes, dont le nombre croissant révèle beaucoup d'informations sur la vie et la mort des étoiles dans l'Univers, explique la Pre Susan Scott dans le communiqué.

Par exemple, l’analyse des masses et des rotations des trous noirs qui se trouvent dans certains de ces systèmes binaires a permis de mieux comprendre comment ces systèmes se sont structurés.

Ces découvertes soulèvent des questions vraiment fascinantes. Par exemple, un système s'est-il formé avec, à l'origine, deux étoiles qui ont évolué ensemble pour finalement devenir des trous noirs? Ou bien les deux trous noirs ont-ils été poussés ensemble dans un environnement dynamique très dense, comme celui du centre d'une galaxie?, se questionne l’astrophysicienne.

Dans les prochaines années, l'amélioration continue de la précision des détecteurs d'ondes gravitationnelles contribuera à augmenter le nombre de détections.

En outre, le raffinement des techniques d'analyse augmentera aussi la précision des résultats. Ainsi, les prochains catalogues contiendront des observations encore plus précises, ce qui permettra aux astrophysiciens d'étudier les propriétés des trous noirs et des étoiles à neutrons avec une précision inégalée.

Les observatoires LIGO et Virgo font actuellement l'objet d'améliorations avant le quatrième cycle d'observation qui devrait débuter dans la seconde moitié de l'année 2022.

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