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Des astronomes voient pour la première fois un trou noir avaler une étoile à neutrons

Parlez d’une collation lourde. Pour la première fois, des astronomes ont vu un trou noir avaler une étoile à neutrons, l’objet le plus dense de l’univers, le tout en une fraction de seconde.

Dix jours plus tard, ils ont vu la même chose, de l’autre côté de l’univers. Dans les deux cas, une étoile à neutrons – dont une cuillère à café pèserait un milliard de tonnes – orbite de plus en plus près de ce point de non-retour ultime, un trou noir, jusqu’à ce qu’elles s’écrasent enfin ensemble et que l’étoile à neutrons disparaisse dans un gobelet.

Cette illustration fournie par Carl Knox représente un trou noir, au centre, avalant une étoile à neutrons, en haut à gauche.  Les lignes bleues sont des ondes gravitationnelles, des ondulations dans le temps et dans l'espace, c'est ainsi que les astronomes ont détecté la fusion, et les zones orange et rouges indiquent que des parties de l'étoile à neutrons sont enlevées.  Dans un rapport publié le mardi 29 juin 2021, les astronomes disent avoir été témoins d'un trou noir engloutissant une étoile à neutrons, l'objet le plus dense de l'univers, le tout en une fraction de seconde.  (Carl Knox/OzGrav/Université de Swinburne Australie via AP)

Cette illustration fournie par Carl Knox représente un trou noir, au centre, avalant une étoile à neutrons, en haut à gauche. Les lignes bleues sont des ondes gravitationnelles, des ondulations dans le temps et dans l’espace, c’est ainsi que les astronomes ont détecté la fusion, et les zones orange et rouges indiquent que des parties de l’étoile à neutrons sont enlevées. Dans un rapport publié le mardi 29 juin 2021, les astronomes disent avoir été témoins d’un trou noir engloutissant une étoile à neutrons, l’objet le plus dense de l’univers, le tout en une fraction de seconde. (Carl Knox/OzGrav/Université de Swinburne Australie via AP)

Les astronomes ont été témoins des 500 dernières orbites avant que les étoiles à neutrons ne soient avalées, un processus qui a pris beaucoup moins d’une minute et a brièvement généré autant d’énergie que toute la lumière visible dans l’univers observable.

« C’était juste un grand rapide (gulp), parti », a déclaré le co-auteur de l’étude Patrick Brady, astrophysicien à l’Université du Wisconsin Milwaukee. Le trou noir « reçoit un bon dîner d’étoile à neutrons et se fait juste un peu plus massif ».

Les sursauts d’énergie des collisions ont été découverts lorsque des détecteurs sur Terre ont repéré les ondes gravitationnelles des fusions, des ondulations énergétiques cosmiques planant à travers l’espace et le temps, comme l’a d’abord théorisé Albert Einstein. Ils venaient chacun de plus d’un milliard d’années-lumière. Les ondes ont été détectées en janvier 2020, mais l’étude analysant et interprétant les données par plus de 100 scientifiques a été publiée mardi dans Astrophysical Journal Letters.

Alors que les astronomes avaient vu les ondes gravitationnelles de deux trous noirs entrer en collision et deux étoiles à neutrons entrer en collision, c’est la première fois qu’ils voyaient l’un de chacun s’écraser ensemble.

Les étoiles à neutrons sont des cadavres d’étoiles massives, ce qui reste après la mort d’une grande étoile dans une explosion de supernova. Ils sont si denses qu’ils ont environ 1,5 à deux fois la masse de notre soleil, mais condensés à environ 10 kilomètres de large, a déclaré Brady. Certains trous noirs, connus sous le nom de trous noirs stellaires, sont créés lorsqu’une étoile encore plus grande s’effondre sur elle-même, créant quelque chose avec une gravité si puissante que même la lumière ne peut s’échapper.

Les scientifiques pensent qu’il devrait y avoir beaucoup de ces paires d’étoiles à neutrons et de trous noirs, mais ils n’en ont pas encore trouvé une dans notre propre galaxie.

« C’est très cool », a déclaré l’astrophysicien de l’Université Johns Hopkins, Marc Kamionkowski, qui ne faisait pas partie de la recherche. Il a déclaré que cela aiderait les astronomes à prédire l’abondance de ces appariements.

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