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Une onde gravitationnelle issue de la fusion d'un trou noir et d'un objet inclassable !

L'onde gravitationnelle GW190814 enregistrée le 14 août 2019 serait issue de la fusion d'un trou noir et d'un objet inclassable : sa masse est trop grande pour en faire une étoile à neutron trop faible pour un trou noir !


Que s'est-il passé ce 14 août 2019 à 800 millions d'années-lumière de nous ? Les astrophysiciens de la collaboration LIGO et Virgo, les trois antennes d'ondes gravitationnelles opérationnelles actuellement, aux Etats-Unis et en Europe, ont enregistré une infime vibration de l'espace-temps. Une nouvelle onde gravitationnelle, baptisée GW190814, dont la détection a été annoncée dans Astrophysical Journal Letters.


Quasi une routine depuis la découverte de la première d’entre elles, en septembre 2015, ce phénomène prédit par Einstein un siècle plus tôt, s’est reproduit plus d’une dizaine de fois. Mais cette fois-ci les chercheurs se demandent quel est l’étrange objet qui a fusionné avec un trou noir de 23 masses solaires ? Car la masse de celui que l’on pourrait baptiser OCNI pour "objet cosmique non identifié" est de 2,6 fois la masse solaire : une valeur qui tombe pile dans une fourchette de masse qui n’a jamais été encore répertoriée pour un astre connu ! En effet elle est trop massive pour une étoile à neutrons, trop peu pour un trou noir !

Un cas inédit


Pourtant les astrophysiciens aimeraient bien pouvoir le classer parmi les étoiles à neutrons, ce qui ferait de GW190814 le premier évènement issu de la fusion d’un trou noir et d’une étoile à neutrons ! Il deviendrait ainsi un cas encore inédit ! Une étoile à neutrons est le cœur dense d’une grosse étoile ayant explosé et le plus massif objet connu de ce type atteint 2,5 masses solaires. Notre OCNI dépasse donc un peu le plafond. Un trou noir correspond au stade final de l’évolution de certaines étoiles, après une série d’effondrements gravitationnels. Mais le moins massif des trous noirs jusque-là identifié, est au moins de cinq masses solaires. Il est donc inclassable mais bien plus proche des étoiles à neutrons. La fusion des deux astres de GW190814 a formé un trou noir de 25 masses solaires. De ce fait, l’équivalent de 0,6 masse solaire a été converti en énergie, selon la célèbre formule d’Einstein E=mc2, où m est la masse et "c", la vitesse de la lumière, soit 300.000 km/s. Identifier l'astre La très grande majorité des ondes gravitationnelles enregistrée à ce jour proviennent de la coalescence de deux trous noirs. Un seul cas peut être considéré à part : GW170817, survenu le 17 août 2017 provient de deux étoiles à neutrons, respectivement 1,1 et 1,6 fois la masse du Soleil, qui a eu lieu à 130 millions d’années-lumière de la Terre au sein de la galaxie NGC4993. Après cet évènement, les astrophysiciens attendent impatiemment l’onde qui serait issue d’une étoile à neutrons et d’un trou noir. Les prochains mois nous diront si GW190814 répond à ce souhait.


Source : https://www.sciencesetavenir.fr/espace/astrophysique/gw190814-une-onde-gravitationnelle-issue-d-un-trou-noir-et-d-un-objet-inclassable_145457

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