La nature de la mystérieuse source d'ondes gravitationnelles GW190521 remise en cause

On a un peu de peine à le croire mais cela fait plus de sept ans maintenant que l’on a mis en évidence GW150914, la première source d’ondes gravitationnelles détectée directement sur Terre. C’est le début d’un accomplissement aussi bien théorique qu’expérimental pour de nombreux chercheurs et ingénieurs qui ont travaillé à cette découverte et à l’ouverture d’une nouvelle fenêtre d’observation en astronomie, tel le prix Nobel Kip Thorne ou les Français Alain Brillet et Thibault Damour. Mais il faudrait citer une longue liste d’autres noms comme ceux de la Française Nathalie Deruelle, de l’Italienne Alessandra Buonanno ou encore du Russe Vladimir Braginsky. Comme on s’y attendait, cette source – et beaucoup de celles découvertes par la suite – est le produit de la collision de deux trous noirs formant initialement un système binaire et qui sont amenés à fusionner parce qu’ils perdaient de l’énergie sur leur orbite sous forme d’ondes gravitationnelles.


Jean-Pierre Luminet, directeur de recherche au CNRS et Françoise Combes, professeur au Collège de France, nous parlent des trous noirs et en particulier des trous noirs supermassifs dans les galaxies et qui sont derrière les AGN. © Fondation Hugot du Collège de France

Des trous noirs stellaires... pas stellaires ?

Rapidement, les astrophysiciens sont étonnés par les masses des trous noirs déterminées en analysant les ondes passant à travers les détecteurs Ligo, Virgo et depuis quelque temps Kagra. Ces masses sont élevées, au moins plusieurs dizaines de masses solaires, et cela ne colle guère avec les théories expliquant la formation des trous noirs stellaires par effondrement d’étoiles explosant en supernovae et expulsant du même coup de nombreuses masses solaires. De fait, les candidats au titre de trou noir, que l’on a mis en évidence par les émissions de rayons X des disques de matière accrétée en provenance d’une étoile compagne dans un système binaire, ont très majoritairement des masses en dessous de 10 à 15...

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