Première observation d’un "kick" de trous noirs, propulsés à très grande vitesse en fusionnant

Lorsqu'une paire de trous noirs fusionne, son résultat - un plus grand trou noir - se retrouve propulsé à une vitesse extraordinaire dans une direction. Jusqu'ici théorisée, cette caractéristique propre aux lois de la gravitation a été pour la première fois observée par le biais d'ondes gravitationnelles.

Fusion… propulsion ! Des chercheurs ont confirmé grâce à une observation indirecte un comportement propre aux trous noirs jusqu’ici théorisé dans : lorsque deux de ces objets fusionnent, ils reçoivent une impulsion suffisamment forte pour projeter dans l’espace, à une vitesse extraordinaire, le trou noir unique nouvellement formé.

Un groupe de chercheurs mené par Vijay Varma, de l'Institut Max Planck de physique gravitationnelle, en Allemagne, et ses collègues, ont découvert un trou noir de 60 masses solaires en mouvement rapide en examinant de plus près les données de l'observatoire d'ondes gravitationnelles LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) aux États-Unis, et de son pendant en Italie, Virgo. Grâce au signal correspondant à ces ondulations de l'espace-temps, arrivées jusqu’à la Terre le 29 janvier 2020, le groupe a pu retracer le déroulé des événements : en s’unissant, deux trous noirs ont reçu un "coup de pied" qui a projeté le nouveau trou noir à grande vitesse.

Mach 4000

Ce dernier s'est envolé à environ 5 millions de kilomètres/heure, à quelques millions près, peut-on lire dans l’article relatant la découverte, publié dans les . "1.500 km/s, c'est environ 0,5 % de la vitesse de la lumière, ce qui est plutôt rapide pour un trou noir de 60 masses solaires", commente Vijay Varma, contacté par Sciences et Avenir. "On peut voir les choses autrement : il se déplace à environ 5 millions de km/h, ce qui est supérieur à Mach 4000 ! Une balle, elle, se déplace à environ 3 000 km/h. Le trou noir est donc mille fois plus rapide."

Lorsque deux trous noirs jumelés tournoient vers l'intérieur et fusionnent, ils émettent ces ondulations qui étirent et compriment l'espace. Si ces ondes gravitationnelles sont projetées dans le cosmos dans une direction en particulier, et le trou noir finit par réagir en reculant, un peu à la manière d’un pistolet qui part en arrière après avoir tiré une balle. Pour estimer la vitesse de recul dudit trou noir, les cherch[...]

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