Un trou noir de 142 fois la masse du soleil a été détecté grâce aux ondes gravitationnelles. Le signal a mis 7 milliards d’années pour parvenir sur deux instruments américains et européens. Inédit dans sa catégorie, il pourrait apporter un chaînon manquant dans la connaissance de ces objets célestes très énergétiques.

Elles comblent la communauté de spécialistes. Depuis la toute première détectée en 2016, les ondes gravitationnelles ont ouvert une fenêtre nouvelle sur l’Univers. Les deux détecteurs qui les traquent, Ligo et Virgo respectivement aux États-Unis et en Italie, ont donné raison à la prédiction d’Albert Einstein faite plus d’un siècle auparavant. Et comme le clament les astrophysiciens, elles donnent à voir de nouveaux objets célestes. Les trous noirs en font partie. 

Le signal qui a été détecté le 21 mai 2019 et pour lequel l’équipe de scientifiques fait aujourd’hui parvenir un faire-part, a été bref. Analysé, il a permis de remonter à la nature de l’objet qui l’a produit : une fusion de deux trous noirs. D’une masse de 66 et 85 soleils, ces deux trous noirs ont donné naissance à un nouveau trou noir massif de près de 150 masses solaires, du jamais vu. 

Une onde gravitationnelle, que l’on peut se représenter comme la vaguelette créée à la surface d’un étang quand on y lance une pierre, est créée par la déformation de l’espace temps quand un objet massif bouge dans l’univers. Les deux trous noirs, dans un mouvement spirale, ont fusionné générant cette onde qui a mis sept milliards d’années à parvenir sur Terre. “C’est l’objet le plus massif jamais détecté directement” explique Nelson Christensen directeur de recherche au CNRS et rédacteur de l’article paru dans Physical review letters.

Ce seul événement est la preuve directe de l’existence de trous noirs de “masse intermédiaire” (entre 100 et 100 000 masses solaires). Ils sont plus lourds que ceux issus de l’effondrement d’une étoile massive en fin de vie, mais plus légers que les trous noirs supermassifs qu’on trouve au centre des galaxies. Certains font plusieurs millions de masses solaires. “C’est possiblement le chaînon manquant entre ces deux catégories, nous disent les astrophysiciens” ajoute Frédérique Marion, chercheuse au LAPP à Annecy. Cette physicienne a participé à l’analyse du signal. 

En trois campagnes d’observation, VIRGO n’a cessé d’augmenter ses captures. Trois ondes gravitationnelles lors de la première session de quatre mois en 2016, puis huit signaux en neuf mois et enfin l’an passé, sur une dizaine de mois d’observation, des dizaines d’objets massifs. Entre chaque campagne, les détecteurs sont à l’arrêt afin d’augmenter leur sensibilité. En s’améliorant, ils permettent de voir une portion de l’univers plus grande et donc des phénomènes plus lointains. 

Ces trous noirs massifs étaient inaccessibles jusqu’ici à la détection. En ce sens, les détecteurs d’ondes gravitationnels offrent aux astrophysiciens un outil nouveau pour “voir” l’Univers différemment. Des nouveaux objets apparaissent qui par leur nature posent parfois plus de questions qu’ils n’en résolvent. 

Source: https://www.franceinter.fr/sciences/les-ondes-gravitationnelles-revelent-une-nouvelle-famille-de-trous-noirs

World news – FR – Les ondes gravitationnelles révèlent une nouvelle famille de trous noirs

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