Des ondes gravitationnelles seraient détectables avec des missions à destination de Neptune

Laurent Sacco, Journaliste
·2 min de lecture

Il y a cinq ans, nous sommes entrés dans l’ère de l’astronomie gravitationnelle et peu de temps après, l’astronomie multimessager a fait un nouveau bond avec l’observation des ondes gravitationnelles et électromagnétiques d’une kilonova. Les perspectives de détections des ondes gravitationnelles ne cessent de s’ouvrir et pas uniquement avec des interféromètres utilisant des rayons laser comme Virgo et Ligo. On peut citer à cet égard la collaboration NANOGrav (North American Nanohertz Observatory for Gravitationnal Waves).

Si ces détecteurs ont déjà mis en évidence des collisions de trous noirs dans des systèmes binaires, ce ne sont que des trous noirs stellaires. On attend beaucoup d’un autre interféromètre qui, lui, devrait se trouver dans l’espace à l’horizon des années 2030 : eLisa.

Avec lui on devrait pouvoir détecter des collisions de trous noirs supermassifs et aussi ce que les astrophysiciens relativistes ont baptisé des événements de la classe des « extreme mass ratio inspirals » (EMRI). En effet eLisa est sensible à des ondes gravitationnelles de basses fréquences que ne peuvent détecter des instruments terrestres comme Ligo et Virgo. De quoi s’agit-il ?

Les ondes gravitationnelles et les « extreme mass ratio inspirals »

Rien de très mystérieux, il s’agirait d’une étoile à neutrons ou d’un trou noir stellaire (voir intermédiaire de faible masse) qui se trouverait en orbite autour d’un trou noir supermassif. Bien qu’à beaucoup plus grande distance de ce trou noir qu’il ne le serait avec un autre objet compact d’origine stellaire, donc contenant moins de 100 masses solaires, la présence d’un trou noir supermassif dépassant le million de masses solaires en ferait tout de même une puissante source d’ondes gravitationnelles à cause du rapport de masse extrême entre les deux objets.

Elle le serait alors qu’en vertu d’une des lois de Kepler la période orbitale de l’astre compact le moins massif est encore longue, et qu’il lui faudrait boucler encore 10.000 orbites...

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