Ligo capture les ondes gravitationnelles d’un trou noir de masse 225-solaire
Que vient-il de se passer? Quelques années après avoir marqué l’histoire avec la première détection d’ondes gravitationnelles, Ligo a observé un nouvel événement cosmique sans précédent: la fusion de trou noirs la plus massive jamais enregistrée. Cette découverte extraordinaire remet en question les modèles existants de physique et d’astrophysique, ce qui a incité les scientifiques à lancer des investigations à long terme sur les données nouvellement capturées.
La collaboration Ligo-Virgo-Kagra (LVK) a annoncé une découverte révolutionnaire dans le domaine de l’astronomie des vagues gravitationnelles. L’équipe de recherche internationale a détecté la fusion la plus massive de deux trous noirs distincts jamais enregistrés. L’événement, désigné GW231123, a entraîné la formation d’un nouveau trou noir avec une masse 225 fois celle du Soleil.
L’observatoire d’ondes gravitationnelles interféromètres laser (LIGO) est survenue pour la première fois en 2016 lorsqu’elle a confirmé l’existence d’ondes gravitationnelles, fournissant des preuves solides de la théorie générale de la relativité d’Einstein. Les ondes gravitationnelles sont des ondulations dans le tissu de l’espace-temps qui se déplacent à la vitesse de la lumière et ne peuvent être détectées qu’à l’aide d’instruments de précision extrême, tels que ceux exploités par LIGO.
Financé à l’origine par la National Science Foundation et exploité par Caltech et le MIT, LIGO travaille désormais en tandem avec deux observatoires supplémentaires: Virgo en Italie et Kagra au Japon. Ces détecteurs forment la collaboration LVK. Leur dernière course d’observation, effectuée en novembre 2023, a conduit à la détection de GW231123.
Les deux trous noirs impliqués dans GW231123 avaient estimé les masses d’environ 100 et 140 fois celles du soleil, ce qui en fait la plus massive jamais détectée dans l’histoire de Ligo. Avant cet événement, le record était GW190521 – découvert en 2021 – avec une masse combinée de 140 masses solaires.
Ce qui rend GW231123 encore plus extraordinaire, c’est que les deux trous noirs tournaient rapidement, près des limites théoriques imposées par la relativité générale d’Einstein. Selon le chercheur de LVK Charlie Hoy, des vitesses de rotation élevées ne devraient pas être possibles sous des modèles standard d’évolution stellaire, ce qui rend la découverte difficile à expliquer avec les théories astrophysiques actuelles.
Une hypothèse principale est que ces trous noirs eux-mêmes provenaient de fusions antérieures. Dans ce scénario, des trous noirs plus petits formaient un système binaire qui a finalement fusionné, résultant en la paire énorme et rapide vue dans GW231123.
Gregorio Carullo, membre du LVK, note qu’il peut prendre des années aux scientifiques pour démêler pleinement les implications de cet événement. Les résultats sont officiellement présentés lors de la 24e conférence internationale sur la relativité générale et la gravitation à Glasgow, en Écosse.
