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Cette nouvelle façon super précise de localiser le centre de notre système solaire peut aider à repérer les accidents de trous noirs de monstres

Selon une étude récente, les astronomes ont trouvé un moyen de localiser le centre de masse de notre système solaire à seulement 330 pieds (100 mètres).

Une telle précision – équivalente à la largeur d'un cheveu humain à l'échelle d'un terrain de football – pourrait considérablement aider à la recherche de puissantes ondes gravitationnelles qui déforment notre Galaxie de la voie lactée, ont déclaré les membres de l'équipe d'étude.

Les astronomes ont généralement localisé le centre de masse de notre système solaire, ou barycentre, en suivant attentivement le mouvement des planètes et d'autres corps en orbite autour du soleil. Un tel travail a révélé que le barycentre est en mouvement constant; il peut se trouver près du centre du soleil, juste au-delà de sa surface brûlante ou à peu près n'importe où entre les deux, selon la position des planètes.

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Mais ces calculs précédents sont compromis par une compréhension imparfaite du mouvement planétaire, en particulier celle de Jupiter, qui est le commandant en second gravitationnel du système solaire. Dans la récente étude, les chercheurs ont adopté une nouvelle approche, analysant les observations de pulsars effectuées sur plus d'une décennie par l'Observatoire nord-américain de Nanohertz pour les ondes gravitationnelles (NANOGrav) du projet.

Pulsars sont des étoiles à neutrons qui tournent rapidement, des cadavres stellaires superdenses qui emballent beaucoup de masse dans une sphère de la taille d'une ville. Les pulsars émettent des faisceaux de rayonnement en continu à partir de leurs pôles. Ces faisceaux semblent pulser (d'où le nom) car les astronomes ne peuvent détecter le rayonnement que lorsqu'il pointe vers la Terre.

NANOGrav surveille de près les pulsars à l'aide de radiotélescopes, principalement les plus grands de l'Observatoire Arecibo à Porto Rico et de l'Observatoire Green Bank en Virginie-Occidentale. Les pulsars sont incroyablement cohérents, donc toute déviation dans le moment habituel de l'arrivée de leurs faisceaux ici sur Terre pourrait être une preuve de déformation par les ondes gravitationnelles, les ondulations spatio-temporelles prédites par Albert Einstein il y a un siècle.

le Observatoire des ondes gravitationnelles de l'interféromètre laser (LIGO) a réalisé la toute première détection directe d'ondes gravitationnelles en 2015 et a considérablement augmenté son bilan dans les années qui ont suivi. La plupart des ondulations détectées ont été générées par la fusion de trous noirs, mais deux des événements ont impliqué une collision d'étoiles à neutrons.

En général, LIGO est conçu pour trouver des ondes gravitationnelles de courte période engendrées par des objets de masse relativement faible en spirale les uns vers les autres. Une Détection avril 2019, par exemple, a été attribuée à deux étoiles à neutrons qui, ensemble, ne contenaient que 3,4 fois la masse de notre soleil.

NANOGrav recherche des poissons plus gros: des vagues de longue période générées par la fusion de trous noirs supermassifs, des monstres engloutissants de lumière qui se cachent au cœur des galaxies et peuvent contenir des milliards de masses solaires. La détection et l'étude de telles ondes pourraient éclairer considérablement l'évolution des galaxies et la relation entre les galaxies et leurs trous noirs centraux, les membres de l'équipe de projet ont dit.

Et clouer le centre de masse de notre système solaire est un élément clé de cet effort.

"En utilisant les pulsars que nous observons à travers la galaxie de la Voie lactée, nous essayons d'être comme une araignée assise dans le silence au milieu de sa toile", étudie le co-auteur Stephen Taylor, professeur adjoint de physique et d'astronomie à l'Université Vanderbilt dans le Tennessee , dit dans un communiqué. "La façon dont nous comprenons bien le barycentre du système solaire est essentielle alors que nous essayons de détecter le moindre picotement sur le Web."

Alors l'étude récente, qui a été publié en avril dans The Astrophysical Journal, pourrait finir par être une étape sur la voie d'une découverte révolutionnaire.

"Notre observation précise des pulsars dispersés à travers la galaxie s'est mieux localisée dans le cosmos que jamais auparavant", a déclaré Taylor. "En trouvant des ondes gravitationnelles de cette façon, en plus d'autres expériences, nous obtenons une vue d'ensemble plus holistique de tous les différents types de trous noirs dans l'univers."

Mike Wall est l'auteur de "Out There" (Grand Central Publishing, 2018; illustré par Karl Tate), un livre sur la recherche de la vie extraterrestre. Suivez-le sur Twitter @michaeldwall. Suivez-nous sur Twitter @Spacedotcom ou Facebook.

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