Deux trous noirs enfermés dans une danse cosmique près du centre de la galaxie sont voués à s’écraser
Deux énormes trous noirs sont verrouillés ensemble par gravité alors qu’ils se dirigent inévitablement vers une collision, ont découvert des chercheurs dans une nouvelle étude.
Les chercheurs d’une nouvelle étude ont repéré deux supermassifs trous noirs qui tournent autour de l’autre toutes les deux années terrestres, en moyenne, avec des masses respectives chacune des centaines de millions de fois celle de notre soleil. Ils ont constaté que la paire est également relativement proche, à seulement 2 000 distances Terre-Soleil l’une de l’autre (soit environ 50 fois la distance entre le Soleil et Pluton).
« Lorsque la paire fusionnera dans environ 10 000 ans, la collision titanesque devrait secouer l’espace et le temps lui-même, envoyant des ondes gravitationnelles à travers l’univers », a déclaré le California Institute of Technology à propos des objets dans une déclaration.
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Décrit dans la déclaration comme le duo de trous noirs supermassifs le plus soudé jamais observé, l’étude fournit un laboratoire unique pour comprendre la dynamique d’un quasar impliqué, appelé PKS 2131-021.
Quasars sont des objets lointains alimentés par des trous noirs un milliard de fois plus massifs que notre soleil. Les astronomes s’intéressent à ces objets super brillants en partie parce que les quasars peuvent donner un aperçu de la physique de l’univers primitif.
Si les résultats de cette étude sont confirmés, PKS 2131-021 n’est pas le seul à avoir fusionné une paire de trous noirs supermassifs. La première paire suggérée dans le quasar OJ 287, cependant, est beaucoup plus éloignée et prend neuf ans pour s’entourer.
Les chercheurs de cette étude ont utilisé 45 ans d’observations de plusieurs observatoires radio pour capter un puissant jet en action dans PKS 2131-021, qui semble se déplacer d’avant en arrière alors que la paire de trous noirs tourne autour l’un de l’autre. Le mouvement provoque à son tour des changements dans la luminosité des ondes radio observées sur Terre.
« Lorsque nous avons réalisé que les pics et les creux de la courbe de lumière détectés ces derniers temps correspondaient aux pics et aux creux observés entre 1975 et 1983, nous savions que quelque chose de très spécial se passait », Sandra O’Neill, auteur principal de la nouvelle étude et un étudiant de premier cycle en astronomie à Caltech, a déclaré dans le même communiqué.
Les galaxies ont généralement d’énormes trous noirs en leur centre, y compris notre propre Voie lactée. Les fusions de galaxies, lorsqu’elles se produisent, ont tendance à voir leurs trous noirs respectifs « couler » au milieu de la nouvelle galaxie maintenant combinée et à créer un trou noir supermassif combiné en conséquence et plus massif.
Les effets de telles fusions créent d’énormes ondulations dans l’espace et dans le temps, appelées ondes gravitationnelles. Les ondes gravitationnelles ont été observées à plusieurs reprises à l’aide de la National Science Foundation LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) géré conjointement par Caltech et le Massachusetts Institute of Technology.
Cela dit, les trous noirs supermassifs ne seraient pas visibles pour LIGO, car les trous noirs produisent des fréquences plus basses d’ondes gravitationnelles qui sont indétectables dans les capteurs de LIGO. Les chercheurs de Caltech disent que la façon d’attraper cela à l’avenir serait d’utiliser des réseaux de synchronisation de pulsars, se référant aux radiotélescopes qui regardent les étoiles clignotantes appelées pulsars, selon le communiqué. En attendant, les ondes lumineuses peuvent montrer des trous noirs supermassifs en action.
UNE étude basé sur cette recherche a été publié mercredi 23 février dans Astrophysical Journal Letters.
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