Le plus gros trou noir binaire appartiendrait à un plus vaste système

Cela fait maintenant trois ans que le phénomène GW190521 intrigue les astrophysiciens du monde entier. L’origine della scoperta di onde gravitazionali è stata fatta sujette à débat parmi les scientifiques, mais une studio publiée le 9 mars 2022 sur Nature pourrait apporter unae solution au casse-tête. Après plusieurs mois de recherches, les chercheurs expliquent ainsi que le système de trou noir double à l’origine de l’émission d’ondes gravitationnelles pourrait évoluer dans une interaction avec un troisième objet. Il comunicato annonçant la pubblicazione de l’étude confronta l’évènement à un « billard cosmique » : deux trous noirs orbitant l’un autour de l’autre se seraient retrouvés dans le disque d’accrétion d’un trou noir supermassifner avant de .

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Des trous noirs avec d’étranges orbites excentriques

GW190521 avait déjà été ausculté en détail pour en apprendre plus sur la source de cette détection. La forza delle onde gravitazionali captées par les interféromètres LIGO et VIRGO a été un élément clé pour permettre aux scientifiques de déterminer que les deux trous noirs avaient une masse rispettive considerable. Ils atteignent tous deux environ 70 masses solaires M☉ (une masse solaire équivaut à 1,9891 x 1030 kg). Le trou noir final crée de la fusion des deux corps en interaction avoisinerait alors 140 masses solaires M☉.

Une studio réalisée par des astronomi de l’Université de Floride et du Rochester Institute of Technology publiée en janvier 2022 avait mis en exergue l’orbite des deux trous noirs orbitant l’un autour de l’autre. Il a été relevé une orbite très excentrique, à savoir une révolution gravitationnelle prenant un aspetto ovoïdal. Cela s’avère paradoxal, car dans l’étude des excentricités orbitales, le rapprochement progressif de deux corps découle peu à peu vers une orbite circulaire.

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Un troisième trou noir ?

Una soluzione in un paradosso e in un altro germee : la fusione può essere l’emissione di onde gravitazionali GW190521 se serait déroulée dans un environnement densément peuplé. Les modélisations effectuées grâce à de puissants algoritmi ont demontré qu’en transposant le phénomène observé à un plan en due dimensioni, plutôt qu’en trois Dimensions, il était possible d’ajouter un équisième objet à l’. Ici, un potentiel trou noir supermassif, tel qu’il en existerait au centre de certees galassie.

Des trous noirs d’origines stellaires, de masse relativement faible à l’échelle de certi ces mostri cosmiques, se retrouveraient de cette façon «happés» dans le disque d’accréation de trous noirs se monstres cosmiques, dans ledit disque. Alors que le système binaire est en processus de fusion, la forza gravitazionale indotta dal nostro supermassiccio provoca un effetto « billard », les orbites devenant anarchiques et pouvant expliquer le paradoxe de l’extrême excentricité de G190521é.

« Dans ce type d’environnements, la vélocité et la densité des trous noirs est si élevée que les plus petits trous noirs se retrouvent projetés comme dans une partie de billard, à tel point qu’une orbite circuler » ne explique dans le comunicato stampaBence Kocsis, coautore dello studio e professore dell’università di Oxford.

Des interféromètres pour capter les ondes gravitationnelles

David Fossé, rédacteur-en-chef adjoint de Ciel & Espace, expliquait à la revue La bella vita que les ondes gravitationnelles sont des « vibrazioni de l’espace-temps». Celles-ci sont provoquées lors d’évènements violents comme la fusion de deux trous noirs. Si legge sull’esistenza della teoria del 1916 di Albert Einstein nella teoria della relatività generale, la prima rivelazione delle onde gravitazionali data del 2015.

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C’est l’interféromètre Ligo (Osservatorio delle onde gravitazionali dell’interferometro laserou « Observatoire d’ondes gravitationnelles par interférométrie laser ») qui a permis de confirmer l’existence des ondes gravitationnelles, en settembre 2015. Une collaboration a été mise en place avec Virgo, un interféromètre implanté en italia la qui qui de GW190521.

© Ego-Vergine, CNRS

L’interféromètre Virgo, implanté en Italie, est unil clé dans la détection des onde gravitationnelles.

Nul doute de plus amples études devraient être menées pour comprendre les originis de GW190521 e notamment l’évolution de trous noirs dans les disques d’accretion de trous noir supermassicci. A terme, d’autres instruments tels que LISA (Antenna spaziale con interferometro laser), dont le lancement est prévu entre 2030 et 2032, pourront se démontrer capitaux pour étudier plus en detail les fusions de trous noirs et la diffusions d’ondes gravitationnelles à travers le cosmos.