Les astronomes ont observé deux étoiles enfermées dans une spirale mortelle, et leur danse funeste en révèle davantage sur le fonctionnement de la gravité.
Le système, appelé ZTF J2130, se trouve à environ 4 000 années-lumière. Bien que les astronomes connaissent ce système depuis un certain temps, c’est la première fois qu’ils l’observent avec une telle clarté.
C’est un système très ancien. L’une des étoiles est une naine blanche, le noyau chauffé à blanc d’une étoile semblable au soleil. L’autre est ce qu’on appelle une étoile sub-naine, qui est une petite étoile proche de la fin de son cycle de vie. Les deux étoiles sont si proches l’une de l’autre qu’elles bouclent leur orbite en un peu moins de 40 minutes. En fait, ils ont déjà commencé à s’embrasser. Leur gravité mutuelle est si forte qu’ils se sont étirés et déformés, la matière du sous-nain s’écoulant sur le compagnon nain blanc.
Parce que les étoiles sont assez lourdes et se déplacent très rapidement, elles émettent ondes gravitationnellesqui sont des ondulations dans le tissu de l’espace-temps prédites pour la première fois par Albert Einstein et confirmées en 2015. Cette émission d’ondes gravitationnelles sape l’énergie du système, rapprochant les deux étoiles de plus en plus chaque année.
En utilisant une combinaison de données du télescope Oskar Luhning de l’Observatoire de Hambourg en Allemagne et de l’Observatoire CAHA d’Espagne en Allemagne et en Espagne, les astronomes ont entrepris une campagne minutieuse pour mesurer la période orbitale aussi précisément que possible. Ils ont constaté que l’orbite se dégrade lentement ; à chaque seconde qui passe, la période orbitale diminue d’environ deux billions de seconde.
Ceci est conforme aux calculs basés sur notre compréhension théorique actuelle de la gravité. Mais les scientifiques sont impatients d’aller au-delà de la théorie d’Einstein sur relativité générale depuis plus d’un siècle, toute opportunité de le tester suscite immédiatement l’intérêt.
Les astronomes ont découvert qu’un prochain observatoire d’ondes gravitationnelles, connu sous le nom d’antenne spatiale à interféromètre laser (LISA), devrait être capable de mesurer directement les ondes gravitationnelles émanant de ce système. L’Agence spatiale européenne envisage de lancer LISA dans les années 2030, et cette paire stellaire existera encore dans la décennie prochaine.
Lorsque les étoiles fusionneront enfin, elles déclencheront une explosion de niveau supernova qui pourrait être suffisamment brillante pour être vue à l’œil nu. En attendant, avant de pouvoir profiter de ce feu d’artifice, nous devrons simplement tester la gravité.
