>> Les scientifiques détectent un des plus gros trous noirs jamais observé
>> Un bruit de fond de l'Univers entendu pour la première fois
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| Illustration obtenue le 18 juin 2024 auprès de l'Observatoire européen austral montrant le disque de matière en expansion attiré par le trou noir qui se nourrit du gaz présent dans les environs de la galaxie SDSS1335+0728. |
| Photo : AFP/VNA/CVN |
Il y a dix ans, les scientifiques du LIGO (Observatoire d’ondes gravitationnelles par interférométrie, aux États-Unis) avaient détecté pour la première fois des signaux provenant d’une fusion de trous noirs, des murmures cosmiques prédits dès 1916 par Albert Einstein dans sa théorie de la relativité générale. Cette découverte leur avait valu le prix Nobel en 2017. Einstein lui-même avait douté de l’existence de ces ondes, finalement admises en 1957 grâce aux travaux de Felix Pirani et Hermann Bondi, puis détectées pour la première fois en 2015.
Le 14 janvier 2025, LIGO a de nouveau capté un tel événement, baptisé GW250114, selon la revue Physical Review Letters. Désormais, grâce à des progrès technologiques majeurs et à ses partenariats avec Virgo (Italie) et KAGRA (Japon) au sein du réseau LVK, une fusion de trous noirs est observée en moyenne tous les trois jours.
Cet événement présentait des caractéristiques proches de celui de 2015 : des masses d’environ 30 à 40 fois celle du Soleil et une distance de 1,3 milliard d’années-lumière. Mais, cette fois, le signal était bien plus net, ce qui a permis de confirmer une hypothèse formulée par Stephen Hawking en 1971 : lors de la fusion, la surface du nouveau trou noir est au moins égale à la somme des surfaces des deux trous noirs initiaux.
Les deux trous noirs observés totalisaient une surface comparable à celle du Royaume-Uni (240.000 km²). Leur fusion a produit un trou noir dont la surface avoisine celle de la Suède (400.000 km²). Les chercheurs ont pu analyser précisément la phase de "ringdown", qui suit immédiatement la fusion, afin d’en déduire la masse, la vitesse de rotation et donc la surface du nouvel objet.
Ces observations concordent également avec les prédictions du Néo-Zélandais Roy Kerr (1963), qui avait décrit le comportement de l’espace-temps autour d’un trou noir en rotation, selon la relativité générale. Il avait montré qu’un tel trou noir est entièrement défini par deux paramètres : sa masse et sa vitesse de rotation.
Dans les prochaines années, le réseau LVK prévoit de perfectionner encore ses instruments, notamment grâce à la construction d’un nouveau détecteur en Inde, pour sonder toujours plus finement ces colosses cosmiques.
AFP/VNA/CVN
