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De nouvelles populations de trous noirs révélées par les ondes gravitationnelles

De nouvelles populations de trous noirs révélées par les ondes gravitationnelles

GW190521, tel est le nom du signal enregistré le 21 mai 2019 par les instruments LIGO et Virgo.

© N. Fischer, H. Pfeiffer, A. Buonanno (Max Planck Institute for Gravitational Physics), Simulating eXtreme Spacetimes (SXS) Collaboration

Sa particularité : avoir été créé par la fusion des deux trous noirs les plus massifs détectés jusqu’à ce jour. Cette fusion s’est produite à 17 milliards d’années-lumière de la Terre en dégageant, sous forme d’onde gravitationnelle, une énergie colossale et créant un trou noir final de 142 fois la masse du Soleil.

Ces deux trous noirs très massifs de 65 et 85 fois la masse du Soleil, posent de nombreuses questions car, d’après les modèles actuels, l’effondrement gravitationnel d’une étoile ne peut pas former de trous noirs entre 60 et 120 masses solaires.

"Apporter des réponses qui remettent en question les modèles théoriques est une des grandes fiertés de la physique expérimentale. Parmi les nombreuses détections de la prise de données O3 réalisée par LIGO et Virgo entre Avril 2019 et Mars 2020, ces deux trous noirs très massifs constituent un des plus belles perles de notre collection », déclare Didier Verkindt, chercheur CNRS de l’équipe Virgo-LAPP.

Cette découverte est issue d’une détection d’onde gravitationnelle réalisée conjointement par les interféromètres LIGO et Virgo. L’équipe du LAPP participe à chaque aspect de chaque détection réalisée par Virgo, depuis l’optique de détection jusqu’à l’analyse en ligne, en passant par la calibration du détecteur et la réduction du bruit de fond. Chacun de ces éléments d’une détection fait appel aux compétences en optique, électronique, mécanique ou informatique des personnels du laboratoire.

En savoir plus :

  • GW190521 : A Binary Black Hole Merger with a Total Mass of 150Mʘ, The LIGO Scientific Collaboration and the Virgo Collaboration, Physical Review Letters, 2 septembre 2020. DOI : 10.1103/PhysRevLett.125.101102
  • Properties and astrophysical implications of the 150Mʘ binary black hole merger GW190521, The LIGO Scientific Collaboration and the Virgo Collaboration, Astrophysical Journal Letters, 2 septembre 2020. DOI : 10.3847/2041-8213/aba493
  • La collaboration Ligo-Virgo promeut la science ouverte et rend accessible les données associées à cette observation sur le site : http://www.gw-openscience.org