Des astronomes de l'Université de Birmingham au Royaume-Uni ont découvert les circonstances d'une collision catastrophique de trous noirs, situés à une distance de 1 à 3 milliards d'années-lumière de la Terre. Les scientifiques ont analysé les données obtenues en enregistrant les ondes gravitationnelles qui se sont produites au moment de la fusion. Il s'est avéré que les objets tournant les uns autour des autres n'étaient pas similaires à ceux trouvés dans la Voie lactée. Le matériel à ce sujet a été publié dans la revue Nature.
Les systèmes binaires (binaires), tels qu'une paire de trous noirs en orbite autour de l'autre, sont caractérisés par un paramètre appelé le spin effectif. Il montre comment l'axe de rotation des objets eux-mêmes est orienté par rapport au plan orbital et prend des valeurs de moins un à un. Si la direction de rotation correcte des trous noirs coïncide avec la direction de leur rotation orbitale, alors le spin effectif est supérieur ou égal à zéro. Dans ce cas, les astronomes concluent que les objets sont nés ensemble. Sinon, un trou noir pourrait simplement être capturé par un autre, ou les deux objets tourneraient très lentement.
Dans la Voie Lactée, les systèmes actuellement connus, y compris les trous noirs, ont un spin efficace élevé. Dans ce cas, les axes des objets, même initialement désorientés, sont généralement alignés en raison des forces de marée et du transfert de matière.
Les scientifiques ont analysé les données obtenues par l'observatoire à ondes gravitationnelles interférométrique laser LIGO, qui a enregistré quatre fois les perturbations spatio-temporelles. Les chercheurs ont déterminé les spins efficaces pour chaque paire de trous noirs dont la fusion catastrophique a conduit à la génération d'ondes gravitationnelles. Ces objets sont situés à une distance de 1 à 3 milliards d'années-lumière de la Terre.
Il s'est avéré que ce paramètre prend principalement des valeurs faibles. Dans le même temps, les modèles de trous noirs binaires, dont les spins effectifs correspondaient à ceux observés, n'ont pas permis d'expliquer avec précision un tel résultat. Bien que les scientifiques aient tendance à croire que les axes des objets en collision étaient très probablement désorientés, il est possible que les trous noirs aient tourné lentement.
Selon les chercheurs, la rotation et la direction de l'axe des objets fusionnés pourraient être influencées par une onde de choc de supernova, un milieu interstellaire dense ou d'autres processus. Dans ce cas, la faible rotation efficace pourrait persister longtemps jusqu'à ce que les trous noirs se heurtent.
