Dans certains domaines de la science, la découverte arrive non pas avec la lumière mais avec le mouvement.
À travers l'univers, bien au-delà de la portée des télescopes ordinaires, d'énormes objets dérivent dans l'obscurité. Les trous noirs tournent lentement les uns autour des autres, les étoiles à neutrons spiralent vers l'intérieur à travers les âges, et au dernier moment, leur mouvement devient si violent que l'espace lui-même tremble. Ces tremblements ne se déplacent pas comme la lumière ou la matière. Au lieu de cela, ils se propagent comme des ondulations dans le tissu même de l'espace-temps.
Pendant la majeure partie de l'histoire humaine, de tels événements se sont déroulés sans être remarqués. Les vagues passaient silencieusement à travers les planètes, les étoiles et les galaxies, leur présence trop subtile pour être détectée.
Ce n'est que récemment que les instruments sur Terre sont devenus suffisamment sensibles pour les entendre.
Depuis la première détection confirmée des ondes gravitationnelles en 2015, des observatoires tels que l'Observatoire des Ondes Gravitationnelles par Interférométrie Laser (LIGO) et le détecteur Virgo ont progressivement ouvert une nouvelle fenêtre sur l'univers. Leurs détecteurs mesurent des distorsions plus petites qu'une fraction de la largeur d'un proton—de minuscules décalages causés par des ondes voyageant à travers des milliards d'années-lumière.
Maintenant, les chercheurs ont publié un nouveau catalogue de détections qui élargit considérablement la population connue de ces signaux cosmiques. L'ensemble de données mis à jour double à peu près le nombre d'événements d'ondes gravitationnelles enregistrés, capturant des dizaines de fusions supplémentaires impliquant des trous noirs et des étoiles à neutrons.
Chaque signal commence par un faible murmure dans les détecteurs : une oscillation montante qui devient plus forte et plus rapide à mesure que deux objets massifs spiralent plus près l'un de l'autre. Dans les dernières millisecondes, la forme d'onde atteint un pic avant de s'estomper brusquement alors que les objets fusionnent en un seul résidu plus lourd.
Pour les scientifiques, ces motifs sont plus que des signaux. Ce sont des empreintes de la physique extrême. À partir d'eux, les chercheurs peuvent estimer les masses des objets en fusion, la distance à l'événement et l'énergie libérée sous forme de radiation gravitationnelle.
Certaines collisions impliquent des trous noirs des dizaines de fois plus lourds que le Soleil. D'autres révèlent des étoiles à neutrons—des cœurs stellaires effondrés si densément emballés qu'une cuillère à café de leur matériau pèserait des milliards de tonnes.
À mesure que le catalogue s'élargit, les événements commencent à former un portrait statistique des environnements les plus violents de l'univers. Les astronomes peuvent examiner à quelle fréquence les trous noirs fusionnent, à quel point ils ont tendance à être massifs, et si certains types de résidus stellaires apparaissent plus souvent que la théorie ne le prédit.
Le registre croissant aide également à répondre à des questions sur la façon dont ces systèmes se forment. Certains peuvent provenir d'étoiles binaires qui évoluent ensemble jusqu'à l'effondrement. D'autres pourraient surgir à l'intérieur de grappes stellaires denses, où des rencontres gravitationnelles poussent les trous noirs dans des orbites proches.
Chaque détection ajoute une nouvelle ligne à l'histoire.
Les instruments eux-mêmes continuent de s'améliorer. Avec des mises à niveau des détecteurs et des techniques d'analyse, les scientifiques s'attendent à ce que les futures campagnes d'observation capturent encore plus de signaux—peut-être des centaines chaque année. À mesure que la sensibilité augmente, des événements provenant de régions plus éloignées du cosmos entreront progressivement dans le registre.
Pour l'instant, le catalogue en expansion marque une étape silencieuse. Ce qui a commencé comme une seule détection est devenu un archive croissante de collisions cosmiques, chaque ondulation portant des informations à travers d'immenses distances.
Le catalogue nouvellement publié rapporte que le nombre de détections d'ondes gravitationnelles confirmées a à peu près doublé, fournissant aux scientifiques un ensemble de données plus large pour étudier les fusions de trous noirs et d'étoiles à neutrons à travers l'univers.
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Vérification des sources
Une couverture crédible et/ou un rapport primaire existent de : Nature ScienceDaily Phys.org Space.com The Guardian
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