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[Insolite] Espace : GW190521, un trou noir intermédiaire à ondes gravitationnelles dont les masses diffèrent !

De son nom technique officiel, GW190521 (Gravitational Wave) surprend à presque tout les niveaux : depuis le 12 Avril 2019, les interféromètre Virgo et Ligo (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), en concordance avec les équipes dédiées à ces instruments scientifiques, ont mis en lumière une zone d’ombre ou, plutôt, deux zones d’ombres : il s’agit d’un trou noir intermédiaire composé de deux masses différentes. Plus surprenant encore, il s’est avéré que cette différence a permis la formation d’ondes gravitationnelles, ce qui confirme, une fois de plus, la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein.

 

 

Le signal, dénommé GW190412, a été détecté par trois détecteurs : Advanced Virgo et les deux instruments Advanced LIGO. Il a été produit par la fusion d’un système binaire de trous noirs avec des masses très différentes : l’un des deux astres est environ 3 à 4 fois plus massif que l’autre. On estime que les trous noirs qui ont fusionné avaient des masses de l’ordre de 30 et 8 fois la masse du Soleil. La disparité des masses produit des modulations spécifiques des ondes gravitationnelles émises, prédites en théorie et qui ont maintenant été observées pour la première fois. Plus précisément, la différence de masses amplifie de manière inhabituelle la production de « Modes d’Ordres Supérieurs » d’ondes gravitationnelles“, est-il communiqué depuis le 20 Avril dernier par l’équipe en charge de Virgo. Depuis, GW190521 a repoussé les limites des connaissances dans ce domaine : “Un élément crucial, qui a particulièrement retenu l’attention des scientifiques, est le fait que le trou noir final produit par la fusion appartient à la classe des trous noirs dits «de masse intermédiaire» qui va d’une centaine à 100000 masses solaires“.

 

L’observation originelle a eu lieu au 12 Avril 2019, concernant ce trou noir mais l’observation d’ondes gravitationnelles a été faite depuis 2015, via GW150914. Au final et selon les trois observations effectuées, le trou noir possède une masse solaire (MS) de 142 : 85 MS pour le premier trou noir contre 66 MS pour le second, selon le rapport détaillé du Physical Review Letters. Selon le CNES, il s’agit du trou noir intermédiaire à GW qui cumule un éloignement et une ancienneté la plus extrême, à ce jour : 7 milliards d’AL (Année Lumière) sépare la Terre de GW190521.

 

Phénomène rarement observé – et, donc, peu mis en évidence – la précession (quand un phénomène, élément – ou corps ! – vient perturber un axe de rotation en modifiant son axe) était partie intégrante pour ces deux trous noirs, même si certains arguments tendent à infirmer cette déduction : “le facteur de Bayes pour la présence de multipôles d’ordre supérieur est légèrement négatif, ce qui défavorise leur présence ; cependant, leur inclusion permet des estimations plus précises des masses, de la distance et de l’inclinaison des composants de la source par rapport à la ligne de visée“… A suivre !

 

Source : IOPScience – 1er Septembre 2020 – GW190521 : Trou noir intermédiaire à ondes gravitationnelles.




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