Des astronomes russes et étrangers travaillant avec les observatoires gravitationnels LIGO et ViRGO ont annoncé la découverte de quatre autres sursauts générés par les fusions de trous noirs. Cela a été rapporté par le service de presse de l'Université d'État de Moscou.
«Vive l'astronomie des ondes gravitationnelles! Elle est née il y a seulement 3 ans lors de l'enregistrement sensationnel des premiers événements exotiques, s'est complètement levée et livre des données de plus en plus intéressantes, sans lesquelles il est déjà impossible d'imaginer le développement de l'astronomie et de la cosmologie , explique Sergei Vyatchanin, professeur à l'Université d'État de Moscou et l'un des membres. collaboration LIGO.
Magnifique dix
En septembre 2015, pratiquement immédiatement après l'activation du LIGO mis à jour, les scientifiques ont découvert une rafale d'ondes gravitationnelles générées par la fusion de trous noirs d'une masse totale de 65 soleils. Par la suite, LIGO a enregistré cinq autres événements similaires générés, à une exception près, par des fusions similaires de grands trous noirs.
Leur découverte a lancé une nouvelle série de grands débats parmi les scientifiques - comment exactement ces paires de trous noirs ont pu surgir et s'il est possible de «voir» l'histoire de leur formation dans la façon dont le processus de leur fusion se déroule.
Certains astronomes croient aujourd'hui que les trous noirs de ces paires naissent seuls, et ce n'est qu'après très longtemps qu'ils rencontrent un autre objet similaire, s'en approchent et fusionnent. Une telle théorie impose des restrictions très strictes sur la fréquence de ces fusions et le lieu où elles peuvent se produire - en fait, de telles paires de trous noirs ne peuvent apparaître qu'à l'intérieur d'amas globulaires superdenses à la périphérie des galaxies.
Il est encore difficile de répondre à cette question en raison du petit nombre de fusions ouvertes de trous noirs. Vyatchanin et ses collaborateurs, ainsi que les membres du projet VIRGO, ont presque doublé le nombre de sursauts gravitationnels connus, découvrant de nombreux nouveaux sursauts potentiels de "vagues d'Einstein". Cela permet déjà de faire certaines estimations.
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Tous ces événements, comme le notent les scientifiques, ont été découverts au cours du deuxième cycle d'observations. Il a commencé en novembre 2016 et s'est terminé en août dernier. En plus de la première fusion déjà bien connue d'étoiles à neutrons et de trois échos d'une collision de trous noirs, les scientifiques du LIGO et du ViRGO ont réussi à trouver et à confirmer quatre autres événements de ce type.
Nouveaux secrets de l'espace
Tous, en plus des statistiques sur le nombre de collisions de trous noirs, ont apporté beaucoup d'autres découvertes. Par exemple, le nouvel événement GW170729 a été déclenché par des ondes gravitationnelles provenant de la source la plus massive et la plus éloignée jamais observée.
Cela s'est produit il y a environ 5 milliards d'années, lorsque deux trous noirs ont fusionné, censés être 50 et 35 fois la masse du Soleil. Selon les calculs des scientifiques, le «produit» de leur fusion a perdu environ cinq masses solaires, dont l'énergie a été émise sous forme d'ondes gravitationnelles.
La rafale suivante, GW170809, était unique en ce sens que c'était la première fois que les scientifiques pouvaient mesurer la polarisation des ondes gravitationnelles. Ceci est extrêmement important pour tester la théorie de la relativité et rechercher d'éventuelles traces de dimensions «supplémentaires» et de mondes parallèles.
De même, le troisième nouveau sursaut "d'ondes d'Einstein", GW170818, a aidé les astronomes à localiser la source de ce rayonnement avec une très grande précision, en mesurant le retard du signal sur les trois détecteurs gravitationnels au même niveau.
Tout cela, comme le notent les chercheurs, leur a permis de tirer des conclusions sur la «démographie» des trous noirs et leur «patrie» potentielle. Par exemple, les mesures effectuées par LIGO et ViRGO ont montré de manière inattendue que de tels objets ont rarement une vitesse de rotation élevée. Ce n'est pas typique des paires connues de trous noirs et d'autres objets de la Voie lactée, et parle également en faveur de leur «naissance unique».
D'autre part, les fréquences des fusions et des masses typiques de trous noirs s'inscrivent toujours dans les prédictions de la théorie. LIGO et ViRGO n'ont pas encore découvert d'objets inhabituellement petits et grands tombant dans une sorte de "zone interdite" où les trous noirs n'ont jamais été trouvés. La mise à jour de LIGO, que les scientifiques prévoient de terminer plus tard cette année, aidera à ouvrir encore plus de trous noirs et à tester si cette tendance se poursuit à l'avenir.
«Au début de l'année prochaine, le troisième cycle d'observations scientifiques des détecteurs LIGO et ViRGO commencera. On suppose que dans ce cycle, ils utiliseront une «lumière comprimée» quantique pour augmenter la sensibilité. Ce sera la première utilisation des technologies quantiques dans les détecteurs d'ondes gravitationnelles, qui sont notamment développées par un groupe de l'Université de Moscou », conclut Farit Khalili, professeur au Département de physique de l'Université d'État de Moscou.
