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Astronomie Astrophysique Science

Quand les trous noirs dansent à contretemps, Einstein avait déjà la partition

 Auteur: Adam David
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Quand les trous noirs dansent à contretemps, Einstein avait déjà la partition
Crédit: freepik
C’est une vibration à peine perceptible, un frémissement de l’espace-temps qui vient de nous parvenir après un voyage de plusieurs centaines de millions d’années-lumière. Et ce qu’il nous raconte a de quoi fasciner les astrophysiciens : deux paires de trous noirs se sont livrées à une danse cosmique pour le moins inhabituelle, confirmant au passage, un siècle plus tard, des prédictions d’Albert Einstein.

  Des fusions pas comme les autres

Des fusions pas comme les autres
Crédit: freepik
Au cœur de cette découverte, publiée fin octobre dans The Astrophysical Journal Letters, il n’y a pas une, mais deux fusions de trous noirs. Des événements captés par les détecteurs ultra-sensibles du réseau LIGO-Virgo-KAGRA. Le scénario est d’une violence inouïe : deux trous noirs tournant l’un autour de l’autre jusqu’à la collision finale. Mais le détail qui change tout, c’est que dans chaque cas, l’un des protagonistes n’en était pas à sa première fusion. Un colosse de ‘deuxième génération’, né lui-même d’une union cosmique passée.

  Une valse cosmique aux caractéristiques déroutantes

Une valse cosmique aux caractéristiques déroutantes
Crédit: freepik
Les deux événements, détectés à un mois d’intervalle à peine, présentent des caractéristiques pour le moins déroutantes. Le premier, baptisé GW241011, a vu un trou noir de 20 masses solaires, l’un des plus rapides jamais observés, absorber son compagnon plus modeste. Un mois plus tard, rebelote avec GW241110. Cette fois, le plus gros des deux trous noirs tournait sur lui-même… mais en sens inverse de son orbite. Une sorte de valse à contretemps cosmique, du jamais-vu pour les scientifiques.

  Le mystère des 'foules' de trous noirs

Le mystère des 'foules' de trous noirs
Crédit: freepik
Alors, comment expliquer ces bizarreries ? Pour les chercheurs, la réponse se trouve dans des zones surpeuplées de l’univers, comme les amas d’étoiles. C’est dans ce genre de ‘foule’ cosmique que les trous noirs ont plus de chances de se rencontrer, de fusionner une première fois, puis de récidiver. C’est ce qu’on appelle les fusions hiérarchiques. Jess McIver, co-autrice de l’étude, parle de ‘découvertes les plus excitantes à ce jour’, qui révèlent ‘des poches très denses et actives de l’univers’.

  Loin de l'image du monstre solitaire

Loin de l'image du monstre solitaire
Crédit: freepik
Ces configurations inhabituelles ne font pas que pimenter le bestiaire cosmique. Elles nous obligent à repenser la vie des trous noirs. Comme l’explique Gianluca Gemme, porte-parole de la collaboration Virgo, cela nous apprend ‘que certains trous noirs existent non seulement comme des partenaires isolés, mais probablement aussi comme des membres d’une foule dense et dynamique’. Bref, on est loin de l’image du monstre solitaire qui avale tout sur son passage.

  Einstein, encore et toujours

Einstein, encore et toujours
Crédit: freepik
Et puis, il y a Einstein. Plus d’un siècle après, sa théorie de la relativité générale sort une nouvelle fois grandie de l’épreuve des faits. L’un des trous noirs, en tournant à une vitesse folle, se déformait légèrement, exactement comme l’avaient prédit le physicien allemand et le mathématicien Roy Kerr. Plus étonnant encore, la différence de masse entre les deux objets a généré une sorte de ‘bourdonnement’ dans les ondes gravitationnelles, une harmonique dans la symphonie cosmique. Là encore, tout était déjà dans ses équations.

  Conclusion : À l'écoute de l'univers

Conclusion : À l'écoute de l'univers
Crédit: freepik
Ces deux collisions ne sont donc pas qu’un spectacle lointain. Elles sont une fenêtre ouverte sur les mécanismes les plus extrêmes de l’univers, un écho qui nous permet de tester les limites de notre physique et de confirmer, encore et toujours, l’intuition d’un génie. Chaque nouvelle vibration de l’espace-temps semble nous dire qu’il reste encore tant à écouter.

Selon la source : geo.fr

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