Repenser notre compréhension des trous noirs et des étoiles à neutrons

Des scientifiques de différents pays, dont certains de l’Université de la Colombie-Britannique (UBC), ont détecté le signal d’un événement stellaire qui pourrait permettre de mieux comprendre l’écart de masse observé entre les trous noirs et les étoiles au niveau des neutrons.

Ce type d’observation aide les scientifiques à sonder les événements cosmiques qui ont contribué à l’évolution de l’Univers.

La particularité de cette détection est qu’il s’agit de la première mesure très fiable dont nous disposons d’un objet, probablement un trou noir, situé en plein milieu de l’écart de masse.

Les scientifiques ont découvert une onde gravitationnelle provenant très probablement de la fusion entre une étoile à neutrons et un trou noir, comme expliqué Jess McIverprofesseur adjoint de physique et d’astronomie à l’Université de la Colombie-Britannique et porte-parole adjoint du Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO).

La fusion des deux objets a été détectée par une partie d’un réseau international de détecteurs d’ondes gravitationnelles, composé du LIGOde l’interféromètre à ondes gravitationnelles Vierge et le détecteur d’ondes gravitationnelles Kamioka (KAGRA).

noirs dans notre galaxie, ils sont divisés en deuxcamps séparés. Il y a un écart entre l’étoile à neutrons la plus lourde et le trounoir le plus clair », « texte » : « Si nous regardons les masses estimées des étoiles à neutrons et des trous noirs dans notre galaxie, ils se répartissent en deux camps distincts. Il y a un écart entre l’étoile à neutrons la plus lourde et le trou le plus léger”}}”>Si l’on regarde les masses estimées des étoiles à neutrons et des trous noirs dans notre galaxie, ils se répartissent en deux camps distincts. Il y a un écart entre l’étoile à neutrons la plus lourde et le trou noir le plus légerelle explique.

Cependant, la communauté scientifique a commencé à remarquer des indications selon lesquelles les objets stellaires se trouvent dans cet écart de masse.

Qu’est-ce qu’une onde gravitationnelle ?

Les ondes gravitationnelles sont de minuscules ondulations dans la structure de l’espace-temps.

noir, cela déformerait le tissu. Si cet objet fait partie d’un système binaire, donc en orbite avec un autre objet, comme un autre trou noir ou une étoile à neutrons, cela va créer des ondulations qui vont se propager à travers les tissus », « texte » : « Pensons à l’espace-temps comme un tissu. Si nous y plaçons une masse, disons un trou, cela déformera le tissu. Si cet objet fait partie d’un système binaire, donc en orbite avec un autre objet, comme un autre trou noir ou une étoile à neutrons, cela va créer des ondulations qui vont se propager à travers les tissus”}}”>Pensons à l’espace-temps comme à un tissu. Si nous y mettons une masse, par exemple un trou noir, cela déformera les tissus. Si cet objet fait partie d’un système binaire, donc en orbite avec un autre objet, comme un autre trou noir ou une étoile à neutrons, cela va créer des ondulations qui vont se propager à travers les tissus.expliquer Jess McIver.

Les ondes gravitationnelles se déplacent à la vitesse de la lumière [299 297 456,2 kilomètres par seconde].

Comment sont-ils détectés ?

La détection des ondes gravitationnelles ne date que de 2015, et la principale technologie utilisée est l’interférométrie laser.

LIGO divise un faisceau laser et l’envoie à travers deuxconduits de 4km de long. Chaque conduit est équipé de minuteries, permettant aux scientifiques de suivre le temps nécessaire au laser pour se déplacer d’un bout à l’autre », « texte » : « Les détecteurs LIGO divisent un faisceau laser et l’envoient à travers deux conduits de 4 km de long. Chaque conduit est équipé de minuteries, permettant aux scientifiques de suivre le temps nécessaire au laser pour se déplacer d’un bout à l’autre. »}} »>Les détecteurs de LIGO diviser un faisceau laser et l’envoyer à travers deux tuyaux de 4 km de long. Chaque conduit est équipé de minuteries, permettant aux scientifiques de suivre le temps nécessaire au laser pour se déplacer d’un bout à l’autre.précis Jess McIver.

Lorsqu’une onde gravitationnelle traverse l’Univers, elle étire et comprime très rapidement l’espace-temps. Ainsi, sur Terre, l’un des conduits sera étiré et l’autre sera comprimé.

Ces mouvements modifient la distance parcourue par les lasers. C’est ce qui permet de détecter le passage d’une onde gravitationnelle.

Ces ondes provoquent des mouvements à une échelle plus petite que celle d’un proton, une particule qui constitue les atomes, ajoute Daryl Hagardprofesseur agrégé de physique à l’Université McGill et à l’Institut spatial Trottier.

L’ingéniosité humaine qui fait fonctionner ces instruments est tout simplement spectaculaire.

Mieux différencier les trous noirs des étoiles à neutrons

Cette découverte, expliquée en anglais dans le bulletin scientifique duUBC (Nouvelle fenetre)Est vraiment excitant Pour Daryl Hagard. Il propose une approche observationnelle trous noirs et étoiles à neutrons », « texte » : « pour essayer de répondre à certaines des questions qui sous-tendent les incertitudes fondamentales que nous avons concernant les trous noirs et les étoiles à neutrons »}} »>pour tenter de répondre à certaines des questions qui sous-tendent les incertitudes fondamentales que nous avons concernant les trous noirs et les étoiles à neutrons.

Cependant, l’une des principales limites rencontrées est l’absence de systèmes, peut-être cinq, avec cette nouvelle découverte, dont on ne sait pas avec certitude s’il s’agit d’étoiles à neutrons ou de trousnoir », « texte » : « pas beaucoup de systèmes binaires avec des étoiles à neutrons, surtout dans l’écart de masse. Il n’y a que quatre systèmes, peut-être cinq, avec cette nouvelle découverte, pour lesquels il n’est pas certain s’il s’agit d’étoiles à neutrons ou de trous noirs”}}”>il n’y a pas beaucoup de systèmes binaires avec des étoiles à neutrons, surtout dans l’écart de masse. Il n’y a que quatre systèmes, peut-être cinq, avec cette nouvelle découverte, pour lesquels on ne sait pas avec certitude s’il s’agit d’étoiles à neutrons ou de trous noirs..

D’un point de vue théorique, nous avons de très bonnes raisons de croire qu’il existe des limites à la masse maximale que peut avoir une étoile à neutrons. rappelle cependant Jess McIver. Si cette limite est dépassée, l’étoile va s’effondrer sur elle-même.

Ensemble pour résoudre les mystères

Pour le reste, Jess McIver aimerait étudier les ondes gravitationnelles de différentes fréquences.

Selon elle, les détecteurs au sol sont configurés pour détecter les fréquences les plus élevées du spectre, donc certains événements stellaires. Si les scientifiques disposaient de détecteurs dans l’espace, ils pourraient observer différentes fréquences et événements.

C’est précisément l’objectif de l’antenne spatiale à interféromètre laser (LISA) du NASA et leESAdont le lancement est prévu en 2035. Le scientifique espère que le Canada participera au projet.

Alors que nous passons tant de temps à parler de divisions, il est vraiment beau de se rappeler que des milliers d’astronomes du monde entier travaillent ensemble à chaque nouvelle découverte. conclut Daryl Hagard.