De nouvelles ondes gravitationnelles témoignent d'une fusion d'étoiles à neutrons — Astrophysique

Alain Brian
Octobre 16, 2017

"Ce qui est merveilleux c'est que l'on a vu toute l'histoire se dérouler: on a vu les étoiles à neutrons se rapprocher, tourner de plus en vite l'une autour de l'autre, on a vu la collision, puis la matière, les débris envoyés partout", a expliqué Benoît Mours, directeur de recherche CNRS.

L'événement cosmique a été suivi par des dizaines de télescopes terrestres et spatiaux et analysé par des centaines de scientifiques qui ont ainsi obtenu des réponses à plusieurs questions, notamment sur la provenance des éléments lourds de l'Univers. Rien de moins qu'un des secrets les mieux gardés de l'univers, celui de la fusion d'étoiles à neutrons. La plus récente détection d'ondes gravitationnelles, le 17 août dernier, par les instruments Virgo aux Etats-Unis, et Ligo en Italie, a été accompagnée par la détection d'un flash lumineux enregistré par des télescopes spatiaux. Derrière ce signal, différent de ceux observés précédemment, deux étoiles à neutrons sur le point de fusionner.

Dans les heures et les jours suivants, d'autres "messagers" arriveront de l'espace: des sursauts gamma, des rayons X, des rayonnements ultraviolets et infrarouges ou encore des ondes hertziennes. Si on pouvait remplir une petite cuillère avec de "l'étoile à neutrons", elle pèserait l'équivalent de 100 000 tours Eiffel.

Ces étoiles à neutrons sont les étoiles les plus petites et les plus denses connues à ce jour. Comme eux, les étoiles à neutrons sont des restes d'étoiles qui ont explosé en supernova.

Les étoiles observées en août allaient par deux. De la taille d'une ville comme Londres, elles tournoyaient l'une autour de l'autre dans la constellation de l'Hydre de l'hémisphère austral, à 130 millions d'années lumière, précise un communiqué du CNRS, membre de Virgo.

"L'or de votre alliance provient probablement d'une fusion d'étoiles à neutrons qui a eu lieu il y a cinq milliards d'années", explique Patrick Sutton, responsable de l'équipe de physique gravitationnelle de l'université de Cardiff. "Elles représentent sans doute l'environnement le plus hostile de l'univers".

Cela nous renvoi à Enstein et ses hypothèses, dont celles de l'expansion de l'univers.

Jusqu'à aujourd'hui, l'Univers nous avait caché son mode de fabrication des éléments lourds qui le composent, tel que l'or ou le plomb. Selon les études, ces fusions d'étoiles à neutrons sont des " usines à éléments lourds", en raison de l'abondance de neutrons. La preuve est faite: les sursauts gamma courts ont donc bien pour origine la coalescence d'étoiles à neutrons.

Elles orbitent alors entre elles et se rapprochent lentement en perdant de l'énergie sous forme d'ondes gravitationnelles, un phénomène qui finit par s'accélérer jusqu'à la fusion. Et l'aventure n'est pas terminée: "nous avons suffisamment de données pour travailler un bon moment!", s'enthousiasme Benoît Mours.

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