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Les scientifiques repèrent l'éclair de lumière des trous noirs en collision. Mais comment?

Les trous noirs ne sont pas censés faire des éclairs de lumière. C'est juste là dans le nom: trous noirs.

Même lorsqu'ils claquent dans chacun d'eux, les objets massifs sont censés être invisibles aux instruments traditionnels des astronomes. Mais lorsque les scientifiques ont détecté une collision de trous noirs l'année dernière, ils ont également repéré un flash étrange de l'accident.

Le 21 mai 2019, la Terre onde gravitationnelle les détecteurs ont capté le signal d'une paire d'objets massifs entrant en collision, envoyant des ondulations en cascade dans l'espace-temps. Plus tard, un observatoire appelé Zwicky Transient Facility (ZTF) a attrapé une explosion de lumière. Lorsque les scientifiques ont regardé les deux signaux, ils ont réalisé que les deux provenaient du même coin de ciel et les chercheurs ont commencé à se demander s'ils avaient repéré le rare collision de trou noir.

"Cette détection est extrêmement excitante", Daniel Stern, co-auteur d'une nouvelle étude sur la découverte et astrophysicien au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie, a déclaré dans un communiqué de la NASA. "Il y a beaucoup à apprendre sur ces deux trous noirs qui fusionnent et sur l'environnement dans lequel ils se trouvaient en fonction de ce signal qu'ils ont en quelque sorte créé par inadvertance."

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Voici ce que les scientifiques pensent qu'il s'est passé dans ce cas étrange. Les deux trous noirs qui ont fusionné étaient verrouillés dans le disque entourant un quasar, un trou noir supermassif qui jette des explosions d'énergie.

"Ce trou noir supermassif bouillonnait pendant des années avant cette éruption plus abrupte", Matthew Graham, astronome à Caltech et scientifique du projet pour ZTF, dit dans une déclaration universitaire.

Ce n'est pas si étrange en soi, selon son collègue. "Les trous noirs supermassifs comme celui-ci ont des fusées éclairantes tout le temps", a déclaré le co-auteur Mansi Kasliwal, astronome à Caltech, dans le communiqué. "Ce ne sont pas des objets silencieux, mais le moment, la taille et l'emplacement de cette fusée ont été spectaculaires."

Les scientifiques soupçonnent, sur la base de l’appariement des ondes gravitationnelles et de la lumière, que la fusée est née de deux petits trous noirs fusionnant dans le disque d'accrétion du trou noir supermassif. La gravité incroyablement forte du trou noir supermassif affecte les petites choses du disque, même les autres trous noirs.

"Ces objets pullulent comme des abeilles en colère autour de la monstrueuse reine des abeilles au centre", a déclaré le co-auteur KE Saavik Ford du City University of New York Graduate Center, du Borough of Manhattan Community College et de l'American Museum of Natural History. déclaration. "Ils peuvent trouver brièvement des partenaires gravitationnels et se jumeler, mais perdent généralement leurs partenaires rapidement à la danse folle. Mais dans le disque d'un trou noir supermassif, le gaz qui coule convertit la fosse de l'essaim de l'essaim en un menuet classique, organisant les trous noirs afin qu'ils peut s'associer. "

Le flash de lumière ne vient pas de la fusion elle-même, pensent les scientifiques. Au lieu de cela, la force de la fusion envoie le trou noir maintenant un peu plus grand s'envoler, à travers le gaz qui l'entoure dans le disque d'accrétion du trou noir supermassif. Le gaz, à son tour, produit la torche après un délai de plusieurs jours ou semaines, selon la théorie. Dans le cas de cet événement, les scientifiques ont détecté l'éruption environ 34 jours après le signal d'onde gravitationnelle.

Ce n'est pas une garantie que cette explication correspond à ce qui s'est passé, ont déclaré les chercheurs.

"L'éruption s'est produite au bon moment et au bon endroit, pour coïncider avec l'événement de l'onde gravitationnelle", a déclaré Graham. "Nous concluons que la fusée est probablement le résultat d'une fusion de trous noirs, mais nous ne pouvons pas complètement exclure d'autres possibilités."

Les résultats sont décrits dans un document publié jeudi 26 juin dans la revue Physical Review Letters.

Envoyez un courriel à Meghan Bartels à mbartels@space.com ou suivez-la @meghanbartels. Suivez nous sur Twitter @Spacedotcom et sur Facebook.

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