CNRS Le Journal n°301 sep/oct/nov 2020
CNRS Le Journal n°301 sep/oct/nov 2020
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°301 de sep/oct/nov 2020

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : CNRS

  • Format : (210 x 270) mm

  • Nombre de pages : 68

  • Taille du fichier PDF : 15,3 Mo

  • Dans ce numéro : Françoise Combes, médaille d'or 2020 du CNRS.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

Dans ce numéro...
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EN ACTION astrophysique Virgo et Ligo ont détecté un signal provenant de la source la plus ancienne et la plus massive jamais captée. Une découverte qui pourrait venir secouer les modèles d'évolution stellaire. PAR YAROSLAV PIGENET Le 21 mai 2019, l’interféromètre européen Advanced Virgo et les deux interféromètres américains Advanced Ligo ont simultanément détecté un signal, GW190521, d’une durée d’à peine un dixième de seconde. Quoique très bref, cet ébranlement du tissu de l’espace-temps s’est révélé si complexe que les astrophysiciens ont mis plus d’un an à l’analyser et le confronter à leurs modèles théoriques, recourant même à de nouveaux algorithmes développés pour décrypter les signaux « exotiques » afin d'en comprendre l’origine. Leur conclusion  : ce qu’ils ont observé correspondrait à la formation, il y a sept milliards d’années, d’un trou noir d'une masse d’environ 142 fois celle du Soleil à partir de la coalescence de deux trous noirs de 65 et 85 masses solaires. Le tout libérant une énergie équivalente à 8 masses solaires sous la forme d’ondes gravitationnelles, ondes que nos interféromètres terrestres ont fini par capter ! Cette découverte exceptionnelle, qui prouve l’existence de trous noirs de masse intermédiaire, pourrait permettre de résoudre l’énigme de la formation des trous noirs supermassifs – tel celui qui trône au centre de notre Voie lactée –, mais aussi d'améliorer notre compréhension des étapes finales de la vie des étoiles massives. Elle est présentée dans deux articles cosignés par quatrevingt-dix-neuf scientifiques de six équipes du CNRS et d’universités associées, publiés dans les revues Physical Review Letters 1 et Astrophysical Journal Letters 2. « Contrairement aux coalescences de trous noirs habituellement captées, qui ressemblent à un sifflement de plus en plus aigu, GW190521 n’a duré qu’un dixième de seconde, rappelant plutôt un claquement, explique Nelson Christensen, directeur de recherche au CNRS et directeur du laboratoire Artemis 3 à Nice. (...) Même si nous ne pouvons encore totalement exclure certaines hypothèses alternatives, le scénario le plus probable est que nous sommes devant la coalescence de trous noirs la plus massive jamais observée. » Plus intéressant encore  : les masses des deux trous noirs initiaux semblent exclure qu’ils soient de première génération. En effet, le modèle d’évolution stellaire communément admis prédit qu’en raison du phénomène quantique, l' « instabilité de paires », les étoiles dont la masse du noyau d’hélium se situe entre 65 et 130 masses solaires ne peuvent pas s’effondrer en trou noir mais finissent en une gigantesque supernova, dispersant tout leur contenu dans l’espace. Le fait que l’un, voire les deux trous noirs à l'origine de GW190521 se situent pile dans cet intervalle « interdit », intrigue – et enthousiasme – les astrophysiciens qui ont déjà commencé à explorer différentes hypothèses permettant d’expliquer leur formation  : sont-ils issus de la fusion d’autres trous noirs ? S’agit-il de trous noirs primordiaux formés peu après le big bang ? Ou doit-on tout simplement revoir nos modèles d’évolution stellaire ? ii 1. "GW190521  : A Binary Black Hole Merger with a Total Mass of 150M", Physical Review Letters, 2 sept. 2020. 2."Properties and astrophysical implications of the 150M binary black hole merger GW190521", Astrophysical Journal Letters, 2 sept. 2020. 3. Unité CNRS/Observatoire de la Côte d'Azur. CNRS LE JOURNAL 48
Les trous noirs nouveaux sont arrivés ! Vue d’artiste d’un système binaire de trous noirs sur le point d’entrer en collision. EN ACTION Lire l’intégralité de l’article sur lejournal.cnrs.fr N°301 MARK MYERS, ARC CENTRE OF EXCELLENCE FOR GRAVITATIONAL WAVE DISCOVERY (OZGRAV). 49



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