Les astronomes chinois ont peut-être découvert un système de trous noirs triple jamais vu.
L’équipe a identifié ce triplet, qui est verrouillé dans une « valse » complexe, après avoir repéré un trou noir supermassif caché à l’arrière-plan d’un événement de vagues gravitationnelles particulières Détecté d’abord il y a six ans.
En 2019, l’Observatoire à ondes gravitationnelles interféromètres laser basée aux États-Unis (Ligo) a détecté une série de faibles ondulations dans le tissu de l’espace-temps, appelé ondes gravitationnelles. Ils semblaient être dégagés par la fusion lointaine de deux trous noirs Situé quelque part entre 544 et 912 années-lumière de la Terre. La collision cosmique, surnommée GW190814, était particulièrement remarquable en raison de la taille des singularités fusionnées, qui pesaient respectivement 23 et 2,6 masses solaires.
Normalement, la fusion des trous noirs a une masse similaire les uns aux autres car cela crée le bon type de frottement gravitationnel pour qu’ils se réunissent. À l’époque, GW190814 était le « rapport de masse le plus inégal encore mesuré avec des ondes gravitationnelles », selon un Étude 2020 de l’événement. Les scientifiques étaient particulièrement surpris par la taille de la singularité plus petitece qui est juste assez massif pour être considéré comme un trou noir.
Dans une nouvelle étude, publiée le 21 juillet Les lettres de journal astrrophysiqueles astronomes ont proposé que cette fusion inégale ait été causée par un troisième objet caché qui a fourni le coup de pied gravitationnel nécessaire pour les deux trous noirs dépareillés pour colliter et se transformer en une seule entité, malgré leur différence de taille significative.
L’équipe a utilisé des simulations pour prédire comment cette interaction influencerait les ondes gravitationnelles générées par la fusion, et a identifié un signal « empreinte digitale » unique associé à l’objet caché. Ils ont ensuite réanalysé les données LIGO de la découverte initiale et ont constaté que ce signal d’empreinte digitale était en fait présent.
« Il s’agit de la première découverte internationale de preuves claires d’un troisième objet compact dans un événement de fusion de trou noir binaire », co-auteur de l’étude Wen-Biao Hanun astronome de l’Académie chinoise des sciences, a déclaré dans un déclaration. « Il révèle que les trous noirs binaires de GW190814 ne se sont peut-être pas formés isolément mais faisaient partie d’un système gravitationnel plus complexe. »
Sur la base des simulations, l’équipe estime que l’identité la plus probable de l’objet compact caché est un trou noir supermassif. Ils ne savent pas encore à quel point ce géant peut être grand, mais la limite inférieure pour les trous noirs supermassive est d’environ 100 000 masses solaires, ce qui suggère que c’est au moins cela massif – et le rend beaucoup plus grand que les deux autres objets initialement identifiés dans le système.
La plus petite paire de trous noirs fusionnaires faisait probablement partie d’un système binaire qui dansait autour du trou noir supermassif alors qu’ils se tournaient les uns autour des autres, similaires à la façon dont la Terre et la Lune tournent les uns les autres lors de leur voyage collectif autour du soleil. C’est la première fois que cette configuration est observée dans un système de trou noir.
Le trou noir nouvellement formé de la fusion continuera probablement de danser autour de son partenaire supermassif pendant des milliards d’années avant d’être finalement avalé par l’objet plus grand, a ajouté l’équipe.
Les nouvelles découvertes fournissent non seulement des « informations significatives sur les voies de formation des trous noirs binaires », mais fournissent également une nouvelle façon d’identifier d’autres géants cachés cachés à l’arrière-plan d’autres fusions de trous noirs aussi inégaux, a déclaré Han.
Depuis que LIGO a détecté les tout premières ondes gravitationnelles en 2015, l’observatoire a repéré plus de 100 événements d’ondes gravitationnelles supplémentaires, dont la plupart ont été causées par des fusions de trou noir. Chaque nouvelle détection fournit plus de données que les scientifiques peuvent utiliser pour découvrir de nouveaux secrets sur les objets les plus massifs de l’univers, qui sont notoirement difficiles à étudier.
