L'année dernière, les détecteurs d'ondes gravitationnelles LIGO et Virgo ont été confrontés à un tout nouveau type de collision: pas deux étoiles à neutrons, pas deux trous noirs, mais une étoile à neutrons et un trou noir.
Les scientifiques étaient ravis: pour la première fois, un tel système binaire a été découvert.
Maintenant, explorant l'espace extra-atmosphérique dans lequel la collision s'est produite, une équipe internationale d'astronomes a remarqué les conséquences, ou plutôt leur absence.
En utilisant certains des instruments astronomiques les plus puissants du monde, les astronomes ElectromagNetic en collaboration avec le VEry Large Telescope (ENGRAVE) n'ont pas réussi à détecter même un bref éclat de lumière associé à la collision. Leur recherche, en attente d'examen par les pairs, a été publiée sur le serveur de pré-impression arXiv.
Cela ne signifie pas qu'il n'y a eu aucun événement appelé S190814bv. Cela ne signifie même pas qu'il n'y a absolument pas eu de rafale de rayonnement électromagnétique – ce qu'on appelle une «contrepartie électromagnétique» pour détecter les ondes gravitationnelles.
Cela signifie que les astronomes ont un peu plus d'informations – le début d'une base de données qui nous aidera à en savoir plus sur ces fusions insaisissables à l'avenir. Et cela pourrait permettre aux scientifiques d'imposer des restrictions provisoires sur les actions d'un trou noir dévorant une étoile à neutrons – si c'était vraiment ce qui s'était réellement passé.
La nature de cet événement n'est pas encore tout à fait claire – l'analyse des données d'onde gravitationnelle est toujours en cours. Mais les données suggèrent que la collision s'est produite entre un objet trois fois la masse du Soleil et un autre cinq fois la masse du Soleil.
Les étoiles à neutrons et les trous noirs sont des restes superdenses d'étoiles mortes, mais nous n'avons jamais vu de trou noir de moins de 5 masses solaires ou d'étoile à neutrons de plus de 2,5 masses solaires.
Donc S190814bv aurait bien pu être cette double collision insaisissable d'une étoile à neutrons et d'un trou noir.
Même si le signal de l'onde gravitationnelle S190814bv était fort, trouver ce flash hypothétique de lumière de loin – environ 800 millions d'années-lumière – n'était pas une tâche facile.
Il est également possible que l'étoile à neutrons n'ait pas été déchirée avant d'être déjà à l'intérieur de l'horizon des événements du trou noir – empêchant toute lumière de s'échapper du trou noir.
Et même si S190814bv n'était pas une collision d'étoile à neutrons et de trou noir, il y a beaucoup à apprendre. Les astronomes recherchent également ce qu'on appelle un “ écart de masse '', lorsqu'un ou les deux corps en collision sont entre la limite de masse supérieure des étoiles à neutrons (2,5 masses solaires) et la limite inférieure des trous noirs (5 masses solaires).
Nous ne pourrons peut-être pas savoir si ce qui se trouve dans cet espace est un minuscule trou noir ou une grosse étoile à neutrons à partir des données recueillies à partir de S190814bv. Mais l'équipe a démontré que leur collaboration fonctionne, et ils sont prêts et attendent de collecter la prochaine série d'observations, la suivante et la suivante.
L'étude a été soumise à Astronomy & Astrophysics et est disponible sur le site web arXiv.
Sources: Photo: Transitoires UCSC
