Fusion d’un trou noir et d’une étoile à neutrons enfin observée
La collaboration Ligo-Virgo a récemment confirmé avoir observé pour la première fois la fusion d’un trou noir et d’une étoile à neutrons. Cette découverte, attendue depuis plusieurs années, a été réalisée lors de deux événements distincts : le 5 janvier 2020 (nommé GW200105) et le 15 janvier 2020 (GW200115).
Cette avancée s’inscrit dans le prolongement des précédentes observations d’ondes gravitationnelles. En septembre 2015, Ligo-Virgo avait détecté les ondes issues de la fusion de deux trous noirs, et en août 2017, celles résultant de la coalescence de deux étoiles à neutrons. Cependant, la combinaison d’un trou noir et d’une étoile à neutrons n’avait pas encore été observée.
Astrid Lamberts, de l’observatoire de la Côte d’Azur, souligne l’importance de cette détection pour enrichir notre compréhension des ondes gravitationnelles. La fusion d’un trou noir et d’une étoile à neutrons est particulièrement intéressante car, bien qu’elle ait été théoriquement prédite depuis des décennies, aucun système binaire de ce type n’avait été identifié dans notre galaxie.
Pour détecter ces ondes, Ligo-Virgo utilise des interféromètres laser géants, capables de mer des variations de longueur extrêmement infimes, de l’ordre du milliardième de la taille d’un atome. Les signaux enregistrés fournissent des informations cruciales sur les masses des objets impliqués. Ainsi, pour l’événement du 5 janvier, les masses des objets fusionnés étaient d’environ 9 et 1,9 masses solaires, tandis que pour celui du 15 janvier, elles étaient d’environ 6 et 1,5 masses solaires.
Un aspect notable de ces deux événements est l’absence de signal électromagnétique associé, contrairement aux fusions d’étoiles à neutrons, qui produisent généralement un rayonnement intense. Cela pourrait s’expliquer par la grande différence de masse entre les deux corps, ce qui suggère que le trou noir a pu avaler l’étoile à neutrons sans émettre de lumière.
Cette double découverte permet également d’estimer la fréquence de telles fusions dans l’univers, qui pourrait se situer entre 5 et 15 occurrences par an dans un rayon d’un milliard d’années-lumière. Les chercheurs espèrent que cette avancée ouvrira la voie à des études statistiques plus approfondies sur les propriétés des étoiles et de l’univers.
Source : Pour la Science
