Un nouveau signal détecté par LIGO / Virgo pourrait être le soi-disant «Saint Graal» de l’astrophysique: la fusion d’une étoile à neutrons et d’un trou noir. Ils ont découvert des paires de trous noirs fusionnant, et des paires d'étoiles à neutrons fusionnant, mais jusqu'à présent, pas une paire d'étoiles à neutrons-trou noir.
"Je pense que nous ouvrons une fenêtre sur l'univers."
Dave Reitze, directeur exécutif de Ligo
Les ondes gravitationnelles sont des ondulations extrêmement faibles dans l'espace-temps causées par des événements calamiteux là-bas dans l'univers. Il faut des objets de grande masse pour créer ces ondes: trous noirs et étoiles à neutrons. Soit deux trous noirs fusionnant, soit deux étoiles à neutrons fusionnant. Ces deux phénomènes ont été détectés, mais une troisième possibilité, une fusion neutrons-trous noirs, pourrait également créer des ondes gravitationnelles. Mais jusqu'à présent, si cela s'avère être un, aucun événement de trou noir neutronique n'a été trouvé.
La découverte des premières ondes gravitationnelles a été annoncée en février 2016 par LIGO et Virgo. À l'époque, Dave Reitze, directeur exécutif de LIGO, a déclaré: "Je pense que nous ouvrons une fenêtre sur l'univers." Eh bien, quelques années plus tard, on dirait qu'il avait raison.
LIGO est l'interféromètre laser et l'observatoire des ondes gravitationnelles, et depuis la découverte initiale en 2016 (il a été découvert en 2015 et annoncé en 2016) LIGO et Virgo, le détecteur de l'Observatoire gravitationnel européen en Italie, ont découvert d'autres ondes gravitationnelles .
La première vague a été provoquée par la fusion de deux trous noirs. Depuis ce premier, ils ont détecté dix de ces fusions. En fait, les scientifiques calculent qu'il y a une fusion de trous noirs binaires environ une fois toutes les 15 minutes dans notre univers. Pas si rare, vraiment, une fois que vous avez les moyens de les détecter.
La collaboration LIGO / Virgo a également détecté des fusions d'étoiles à neutrons et d'étoiles à neutrons, une autre source d'ondes gravitationnelles. Ils ont désormais détecté deux de ces fusions. Cependant, avec seulement deux d'entre eux détectés jusqu'à présent, leur taux d'occurrence est difficile à confirmer.
Mais cette dernière détection, si elle se révèle être une fusion de neutrons et de trous noirs, pourrait améliorer notre compréhension des ondes gravitationnelles, de leur formation et pourrait donner aux scientifiques un aperçu de la mystérieuse étoile à neutrons.
Cet événement nouvellement détecté porte un nom: # S190426c. Vous pouvez consulter toutes les données scientifiques de cette base de données.
Il n'y a pas encore de confirmation officielle de la source de cette nouvelle onde gravitationnelle. Mais dans un fil Twitter LIGO, (vous suivez LIGO sur Twitter, n'est-ce pas?), L'astrophysicien Christopher Berry parle de l'importance de la détection et répond à quelques questions.
Il est à espérer que les observatoires du monde entier formeront leurs «oscilloscopes sur la source de ces ondes et essaieront d'en savoir plus. L'idée est de faire correspondre les ondes électromagnétiques avec les ondes gravitationnelles pour clarifier la source. L'une des organisations dédiées au suivi des événements transitoires comme les ondes gravitationnelles est GROWTH (Global Relay of Observatories Watching Transient Events Happen.)
GROWTH est un programme Caltech impliquant 13 universités et institutions dans huit pays. Suite à la détection du # S190426c, GROWTH a visé un télescope en Inde à la source des vagues. GROWTH est dirigé par l'astrophysicien Mansi Kasliwal, et dans une interview avec Scientific American, Kasliwal a déclaré: "Si la météo coopère, je pense que dans moins de 24 heures, nous devrions avoir une couverture dans presque toute la carte du ciel."
Si cela se révèle être une fusion d'étoiles à neutrons et de trous noirs, c'est alors que les choses deviennent vraiment excitantes. La partie intrigante de cette fusion potentielle est ce que les astrophysiciens peuvent apprendre sur les étoiles à neutrons.
Bien sûr, les trous noirs et les étoiles à neutrons sont tous deux des états finaux pour certains types d'étoiles. La théorie montre que les étoiles à neutrons sont composées presque entièrement de neutrons. Mais la proportion et le détail ne sont pas connus, en partie parce qu'ils sont si difficiles à observer.
Mais si cette dernière détection s'avère être la fusion insaisissable de l'étoile à neutrons et du trou noir, cela pourrait être une opportunité unique. Tout d'abord, cela confirmerait que ces types de fusions se produisent. Mais aussi, ce serait l'occasion de «voir à l'intérieur» l'étoile à neutrons. Voici comment.
Dans une fusion trou noir-trou noir ou étoile à neutrons-étoiles à neutrons, les objets sont rapprochés en masse. Mais dans une fusion d'étoiles à neutrons et de trous noirs, le trou noir est beaucoup plus massif. Ainsi, les deux objets s'orbiteraient différemment.
Le trou noir beaucoup plus massif déformerait l'espace-temps et enverrait l'étoile à neutrons moins massive sur une orbite circulaire plutôt que sur une orbite allongée typique des systèmes binaires. À mesure que l'étoile à neutrons se rapprocherait de plus en plus du trou noir, elle serait déchirée et les observations électromagnétiques donneraient un aperçu de l'état de la matière à l'intérieur de l'étoile à neutrons. Et qui ne veut pas savoir ça?
L'installation partenaire de LIGO est Virgo, le détecteur de l'Observatoire européen de la gravité en Italie. Après un certain temps d'arrêt, la paire a commencé une nouvelle campagne d'observation qui durera du premier avril de cette année à avril 2020. Jusqu'à présent, le partenariat a été couronné de succès et a détecté plusieurs fusions de trous noirs et fusions d'étoiles à neutrons.
Si cela se révèle être une fusion réelle d'étoiles à neutrons et de trous noirs, attendez-vous à en entendre beaucoup plus dans un proche avenir.
