L’univers nous dévoile toujours de nouveaux secrets grâce aux prouesses de la collab entre les détecteurs d’ondes gravitationnelles Ligo et Virgo. Récemment, ces équipes ont publié un catalogue détaillant diverses sources d’ondes gravitationnelles et mettant en lumière des événements cosmiques fascinants, comme la fusion de trous noirs ou la collision d’étoiles à neutrons, et des éruptions cosmiques. Ces découvertes marquent une étape marquante dans notre vision de l’univers et élargissent nos perspectives sur l’astronomie multimessager.
Fusions de trous noirs et progrès techniques
La publication du catalogue par Ligo et Virgo a permis d’identifier quatre nouvelles fusions de trous noirs. Parmi ces événements, certains battent des records tant en distance qu’en masse. Par exemple, la fusion GW170729, détectée le 29 juillet 2017, s’est déroulée à la stupéfiante distance de 5 milliards d’années-lumière. Les deux trous noirs impliqués avaient des masses respectives d’environ 50,6 et 34,3 masses solaires, donnant naissance à un trou noir final avoisinant les 80 masses solaires. Environ 5 masses solaires ont été transformées en rayonnement gravitationnel.
On note aussi d’autres événements comme GW170608, repéré le 8 juin 2017 et qui a abouti à un trou noir final de 18 masses solaires à une distance d’un milliard d’années-lumière, ainsi que GW170104, détecté le 4 janvier 2017, où le système a converti environ 2 masses solaires en énergie sous forme d’ondes gravitationnelles.
Ces avancées ont été rendues possibles grâce à une réanalyse complète des signaux depuis le début des observations, accompagnée d’améliorations progressives des méthodes et techniques d’analyse. Le catalogue fournit ainsi des analyses très précises sur les propriétés des sources, tout en permettant d’estimer les taux de coalescence grâce aux lentilles gravitationnelles.
Séances d’observations et idées pour demain
Les séances d’observation jouent un rôle majeur pour mieux appréhender ces phénomènes cosmiques. La troisième campagne, lancée à partir d’avril 2019, promet d’augmenter nettement le nombre de détections grâce à une plus grande sensibilité des détecteurs Ligo Hanford et Ligo Livingston aux États-Unis, ainsi que du détecteur européen Virgo.
Parallèlement, la recherche sur les trous noirs supermassifs de masse intermédiaire avance grâce à quatre nouvelles études pilotées par le Professeur Assistant Karan Jani. Ces travaux, financés par la National Science Foundation et l’Université Vanderbilt, ont montré que les ondes gravitationnelles proviennent de fusions dont les masses varient entre 100 et 300 fois celle du soleil. Vous pouvez retrouver ces résultats dans l’Astrophysical Journal Letters.
Défis rencontrés et horizons à venir
Malgré ces progrès, les détecteurs terrestres comme LIGO peinent parfois à capter les étapes finales des collisions de trous noirs de masse intermédiaire plus légers, ce qui complique notre compréhension de leur formation. Toutefois, la mission LISA (Laser Interferometer Space Antenna) – un projet spatial mené conjointement par l’Agence spatiale européenne et la NASA et prévu pour la fin des années 2030 – pourrait bien tout changer en suivant ces trous noirs bien avant leur fusion.
