Une vague gravitationnelle déroutante a été détectée, et les astronomes ont déterminé qu'il provient d'une fusion de trou noir record
Illustration de la fusion de trous noirs
Un trous noir record a élargi notre vision des habitants les plus extrêmes de l'univers.
Depuis que l'observatoire à ondes gravitationnelles interféromètres laser (LIGO) a commencé à détecter les ondes gravitationnelles – ondulations dans le tissu de la réalité physique – il y a 10 ans, il a capturé près de 100 collisions entre des paires de trous noirs. Le 23 novembre 2023, Ligo a ramassé un de ces signaux qui était «extraordinaire et déroutant à interpréter», explique Sophie Bini au California Institute of Technology. Elle et ses collègues ont finalement déterminé qu'il avait été produit par la fusion de trou noirs la plus massive jamais détectée.
L'un des trous noirs en collision était environ 100 fois plus massif que le soleil, tandis que l'autre a atteint près de 140 masses solaires. Le record précédent a été détenu par une fusion de trou noir à peu près à moitié comme massif. Le membre de l'équipe Mark Hannam à l'Université de Cardiff au Royaume-Uni dit que non seulement les trous noirs étaient énormes, mais qu'ils tournaient également très rapidement, ce qui les met à la limite de ce que nous pouvons prévoir de repérer dans l'espace basé sur les modèles mathématiques que nous avons de l'univers.
Ces masses de trous noires sont trop élevées pour qu'elles se soient formées en s'effondrant directement à partir d'une étoile vieillissante, il y a donc de bonnes raisons de croire que ce sont les produits des fusions passées entre les trous noirs plus petits, explique Hannam. «Il peut y avoir eu plusieurs fusions successives», dit-il.
«Il y a dix ans, nous avons été surpris que des trous noirs de 30 masses solaires existent. Les signaux d'ondes gravitationnelles à partir de trous noirs massifs et à rotation rapide sont plus courts que ceux produits par des plus petits, il est donc également plus difficile de les détecter, dit-il. Bini a présenté ce travail à la conférence Edoardo Amaldi sur les vagues gravitationnelles à Glasgow, au Royaume-Uni, le 14 juillet.
Hannam et Bini disent tous deux que pour bien comprendre le nouveau signal, notamment en déterminant les origines des trous noirs, nous aurons besoin d'observations futures de fusions similaires. LIGO a détecté un nombre croissant de fusions de trous noirs à chaque mise à niveau, il identifiera donc probablement plus de briseurs de disques cosmiques à l'avenir. Cependant, en mai, l'administration Trump a proposé de clôturer la moitié de l'installation, qui, selon Hannam, rendrait les signaux de détection comme le nouveau presque impossible.
