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  • Ondes gravitationnelles : et de deux !

    Posté le 15 juin 2016

    Ondes_gravitationnelles

    Le 26 décembre 2015, les détecteurs Advanced LIGO ont enregistré un nouveau signal d’ondes gravitationnelles, trois mois après la première détection. Cette fois encore, le signal – une infime déformation de l’espace-temps – provient de la fusion de deux trous noirs.

    Bien que le signal soit plus faible que le premier, cette 2ème détection est aussi confirmée avec plus de 99,99999% de confiance.

    Cette découverte, réalisée par une collaboration internationale comprenant des équipes du CNRS, a été annoncée aujourd’hui, 15 juin 2016, pendant la conférence de l’American Astronomical Society à San Diego, et fait l’objet d’une publication dans la revue Physical Review Letters.

    Les trous noirs sont le stade ultime de l’évolution des étoiles les plus massives. Il arrive que certains évoluent en couple. Ils orbitent alors l’un autour de l’autre et se rapprochent lentement en perdant de l’énergie sous forme d’ondes gravitationnelles jusqu’à un point où le phénomène s’accélère brusquement. Ils finissent par fusionner en un trou noir unique. C’est ce tourbillon final qui a été observé le 26 décembre 2015, permettant de déduire que la masse des trous noirs était 8 et 14 fois celle du Soleil (contre 29 et 36 pour la première détection, du 14 septembre 2015).

    Comme les trous noirs étaient plus légers, leur rapprochement a été moins rapide (le signal dure plusieurs secondes, contre moins de 0,5 seconde pour le précédent). Le nombre d’orbites observées avant la fusion est donc beaucoup plus important que lors de la première observation, ce qui permet de tester de manière différente et complémentaire la théorie de la relativité générale élaborée par Albert Einstein.

    Cet événement s’est produit à environ 1,4 milliard d’années-lumière de la Terre. Autrement dit, les ondes gravitationnelles se sont propagées dans l’espace pendant 1,4 milliard d’années avant d’être détectées par les 2 détecteurs d’Advanced LIGO situés en Louisiane et dans l’État de Washington (États-Unis).

    Ce 2ème évènement confirme que les couples de trous noirs sont relativement abondants. L’analyse complète des données collectées par les détecteurs LIGO entre septembre 2015 et janvier 2016 laisse d’ailleurs penser qu’un troisième événement de ce type a pu être observé, le 2 octobre – avec cependant un degré de certitude moindre.

    A terme, l’analyse de ce genre d’observations pourra permettre de comprendre l’origine des couples de trous noirs : sont-ils issus d’un couple d’étoiles ayant chacune évolué en trou noir ou un trou noir est-il capturé par l’autre ? Pour cela, il faudra un échantillon d’observations plus conséquent.

    Advanced LIGO (Etats-Unis) et Advanced Virgo (Italie) redémarreront à l’automne 2016, après avoir subi des travaux d’amélioration.

    Comme l’a démontré la première période de prise de données des détecteurs Advanced LIGO, la détection d’ondes gravitationnelles devient un nouveau moyen d’explorer l’Univers.

    Source : Communiqué de presse du CNRS

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