LIGO a détecté des trous noirs qui ont fusionné. Il s’agit de la plus colossale observée à ce jour, qui montre une taille de plus de 225 masses solaires. La découverte bouleverse les théories établies sur la formation de ces objets cosmiques.
Les ondes gravitationnelles sont des ondulations dans l’espace-temps qui sont causées par de violents événements cosmiques. Elles voyagent à la vitesse de la lumière dans toutes les directions, puis s’estompent progressivement. Mais certains de ces phénomènes sont si destructeurs qu’ils créent des perturbations suffisamment puissantes pour atteindre les détecteurs terrestres.
À lire : Des étoiles sont propulsés à 3 millions de km/h vers nous à cause d’un trou noir
Un tel trou noir ne peut pas exister selon la science
LIGO a annoncé cette détection historique du signal GW231123 qui a été observé pour la première fois le 23 novembre 2023. Deux trous noirs énormes de 137 et 103 masses solaires ont fusionné, et tournent à 400 000 fois la vitesse de rotation terrestre. Le précédent record a été détenu par GW180521 avec une taille d’environ 140 masses solaires.
L’ampleur de cette découverte a médusé la communauté scientifique puisqu’il s’agit d’un événement impossible selon les modèles. LIGO n’est autre que l’observatoire d’ondes gravitationnelles par interférométrie laser. Son histoire a été marquée en 2015 par la détection de ces ondes pour la première fois, une découverte récompensée par un prix Nobel. Et depuis, l’IGO collabore avec Virgo et KAGRA pour surveiller la galaxie.
L’observatoire a détecté de nombreux signaux qui proviennent d’étoiles à neutrons, de supernovas et d’environ 300 fusions de trous noirs. GW231123 est une découverte sans précédent parmi les objets cosmiques. Mark Hannam, membre de l’IGO et physicien à l’université de Cardiff, explique que cette observation est exceptionnelle : « C’est le système binaire de trous noirs le plus massif que nous ayons observé par ondes gravitationnelles, et cela représente un véritable défi pour notre compréhension de la formation des trous noirs »
La fusion stable est d’autant plus étonnante que les environnements des trous noirs, avec leur attraction et leur répulsion, sont particulièrement chaotiques. Un tel phénomène est « interdit » selon les modèles d’évolution standard, explique Mark Hannam.
Selon l’une des hypothèses, ces deux trous noirs seraient le résultat de fusions antérieures de trous noirs plus petits, ce qui expliquerait comment des objets cosmiques si massifs ont pu se former et fusionner de manière stable. Charles Hoy, membre de LIGO et physicien à l’université de Portsmouth, explique la complexité de ce phénomène : « Les trous noirs semblent tourner très rapidement, près de la limite autorisée par la théorie de la Relativité Générale d’Einstein. Cela rend le signal difficile à modéliser, à interpréter ».
La rotation extrême qui complique l’analyse des données et pousse les scientifiques à développer de nombreux outils théoriques. Le signal a été détecté pendant 0,1 seconde, soit une durée très longue pour un événement aussi violent. C’est lors de la 24e Conférence Internationale sur la Relativité Générale et la Gravitation à Glasgow que les chercheurs présenteront leurs résultats. Les données seront ensuite publiques pour permettre aux experts d’élucider ce mystère cosmique.
Gregorio Carullo, également membre de LIGO et physicien à l’université de Birmingham, tempère les attentes : « Il faudra des années à la communauté pour démêler complètement ce motif de signal complexe et toutes ses implications ». L’explication la plus probable reste donc une fusion de trous noirs, mais beaucoup souhaitent déchiffrer les caractéristiques inattendues de cet énorme trou noir.
Source : Gizmodo
Réagissez à cet article !