Les scientifiques des projets LIGO et Virgo ont réussi à observer plusieurs collisions de trous noirs. Ils se sont servis des ondes gravitationnelles émises par ces impressionnantes fusions. L'une d'elles est la plus massive connue à ce jour.

Jamais une aussi grande collision de trous noirs n’avait été observée. Le 1er décembre 2018, des scientifiques ont choisi d’annoncer cette découverte lors d’un séminaire consacré aux ondes gravitationnelles : ils ont identifié 4 nouvelles collisions, dont une qui est la plus massive jamais vue.

Cette observation est le résultat d’un travail conjoint entre des scientifiques qui collaborent autour du projet LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, États-Unis) et d’autres utilisant l’instrument Virgo (Italie). Les deuxw groupes, qui s’intéressent aux ondes gravitationnelles, ont mis en commun leurs travaux pour constater plusieurs collisions, dont la plus impressionnante est « GW170729 ».

Les chercheurs ont pu observer les ondes gravitationnelles créées par 10 fusions différentes : 4 d’entre elles étaient encore inconnues à ce jour. Sur le site d’arXiv.org, ils ont publié deuxw articles (accessibles ici et ici) présentant ces résultats.

Les 10 fusions identifiées par les chercheurs. // Source : LIGO-Virgo/Frank Elavsky/Northwestern

Des ondes émises par une fusion

Les ondes gravitationnelles, dont l’existence a été envisagée par Albert Einstein en 1916, peuvent être comparées à des vibrations qui se propagent en influençant l’espace-temps. En septembre 2015, les laboratoires LIGO et Virgo ont réussi à en observer pour la première fois.

Ils avaient alors estimé que ces ondes pouvaient bien provenir de la fusion de 2 trous noirs. Ce faisant, ils avaient réalisé la première observation directe du phénomène des trous noirs.

Cette fois-ci, les scientifiques ont mené 2 phases d’observations :

  • La première a eu lieu du 12 septembre 2015 au 19 janvier 2016 dans le cadre du programme Advanced LIGO et a permis de découvrir les ondes gravitationnelles émises par 3 fusions différentes.
  • Entre le 30 novembre 2016 et le 25 août 2017, une deuxième phase d’observation a permis de voir 7 collisions supplémentaires, dont les 4 nouvelles.
Une collision de 2 trous noirs. // Source : Wikimedia/CC/Simulating eXtreme Spacetimes Lensing (SXS)

Le choc a eu lieu il y a 5 milliards d’années

Parmi elles, la fusion GW170729 s’est révélé très intéressante. Repérée le 29 juillet 2017, elle s’est avérée être « la source d’ondes gravitationnelles la plus massive et la plus éloignée jamais observée », comme on peut le lire sur le site du projet LIGO. D’après les chercheurs, la collision des trous noirs s’est produite il y a environ 5 milliards d’années.

Comme le relève The Verge, l’événement s’est produit avant la naissance du système solaire, qui est aujourd’hui âgé de 4,571 milliards d’années. La fusion a engendré des ondes gravitationnelles possédant une énergie 5 fois plus importante que la masse solaire.

Les chercheurs de LIGO et de Virgo placent beaucoup d’espoirs dans ces nouvelles observations des ondes gravitationnelles : ils espèrent qu’elles ne sont que le début d’une longue série de découvertes plus spectaculaires sur les trous noirs.

Crédit photo de la une : NASA/JPL-Caltech (photo recadrée)

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