L’astronomie est une science qui aime se faire désirer. A ces échelles de distance pharaoniques, la moindre observation peut s’avérer très compliquée. Savoir où regarder n’est déjà pas chose aisée; bien souvent, les astronomes traquent des bribes de phénomènes invisibles à l’œil nu, qui se déroulent à des millions de kilomètres de distance, sans la moindre garantie.
Mais, parfois, la chance tourne, et un signal aussi limpide qu’excitant nous parvient sans crier gare. C’est ce qui est arrivé aux astronomes de l’observatoire de l’European Gravity Observatory, près de Pise, en Italie. Le 5 janvier 2020, une quantité anormale d’ondes gravitationnelles vient soudainement inonder leur interféromètre. Très rapidement, l’origine de ces ondulations caractéristiques est identifiée : il s’agit du râle d’agonie d’une étoile à neutrons fraîchement avalée par un trou noir. C’est la première fois que des chercheurs détectent ce festin aux proportions dantesques, dont l’observation était attendue avec beaucoup d’impatience.
When a neutron star meets a black hole, the result is a gravitational scream that we can hear from a billion light years away. Remarkable new result from @ligo.https://t.co/cCZUEridbg pic.twitter.com/OCSqlrToCB
— Corey S. Powell (@coreyspowell) June 29, 2021
“Hurlement gravitationnel”
A cette distance, les astronomes n’ont pas pu observer ce “hurlement gravitationnel” directement, par des moyens optiques. Pas de feu d’artifice cosmique pour marquer le coup, en somme. Mais il est tout à fait possible qu’aucune lumière n’ait été perceptible, même au voisinage direct de l’événement. “Les simulations indiquent que l’étoile à neutrons serait avalée tout rond, plutôt que déchiquetée”, explique Astrid Lamberts, de l’Observatoire de la Côte d’Azur. L’étoile disparaîtrait alors très rapidement dans le trou noir, sans parvenir à émettre le moindre photon vers notre planète.
Ils n’ont pas non plus réussi à effectuer de relevé électromagnétique. Mais quoi qu’il en soit, ces quelques relevés gravimétriques constituent déjà une vraie mine d’or pour les astronomes. Ils représentent une pièce capitale d’un puzzle qui perturbe les astronomes depuis quelque temps déjà, à savoir la question de la dualité de certaines structures cosmiques.
Bis repetita
Car le plus improbable, c’est que ce phénomène est à nouveau survenu dix jours plus tard; le 15 janvier 2020, c’est une seconde signature semblable qui est détectée dans la foulée ! Le hasard fait parfois bien les choses… à moins qu’il ne s’agisse pas d’une coïncidence.
En effet, les chances d’observer ainsi deux événements de ce type dans un intervalle de temps aussi court sont particulièrement maigres. Trop maigres, en fait, pour privilégier la piste de la simple coïncidence; l’une des explications avancées est que ces géants cosmiques pourraient naître par paires. On sait par exemple déjà qu’il existe des paires d’étoiles à neutrons, et même des paires de trous noirs qui cohabitent tranquillement à proximité l’un de l’autre. Reste à savoir quelle est la place du couple étoile à neutron – trou noir dans ce paysage.
C’est en tout cas une observation majeure.Ces découvertes ouvrent la voie à une meilleure compréhension de la formation et de l’évolution de ces objets. Mais la route ne s’arrête pas là, bien au contraire. Il faudra reprendre les résultats une fois que les autres pièces manquantes du puzzle auront été observées à leur tour. Prochaine étape : essayer de repérer une supernova ! Par contre, il faudra certainement patienter un certain temps, puisqu’on ne pourra finalement pas compter sur Bételgeuse pour nous offrir ce spectacle.
Le papier de recherche est disponible ici.
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