Il y a quelque 130 millions d’années, lorsque des dinosaures parcouraient la Terre, deux étoiles mortes dans une galaxie lointaine se sont heurtées violemment, après s’être spiralées l’une l’autre pendant des millions d’années.
Les étoiles mortes étaient des étoiles à neutrons, des objets exotiques de la taille du mont Everest et de la masse du soleil. Étant cette petite et dense, la force gravitationnelle est féroce. Quelqu’un a comparé une fois l’attraction de la gravité près de la surface d’une étoile à neutrons à celle de toute la population de Paris attachée à vos pieds.
La collision était si intense que même l’espace lui-même ondulait, dégageant simultanément d’énormes quantités de rayonnement électromagnétique dans la zone environnante. (Vous pouvez regarder une vidéo d’animation ici.) Les vagues de l’espace, les ondes gravitationnelles, ont été un sujet familier pour nous au cours des dernières semaines. Il y avait des détections d’énormes trous noirs qui s’entrechoquaient, des prix Nobel gagnés, et maintenant cela, la détection simultanée sur Terre des deux ondes gravitationnelles – les ondulations dans le tissu de l’espace lui-même – et des rayonnements électromagnétiques de plusieurs sortes.
C’est comme si les astronomes qui, depuis des millénaires, regardaient le ciel avec la lumière provenant de différents objets ont soudainement eu un nouveau sens de regarder dans l’univers, combinant la vue et le son. Les résultats de cette nouvelle clarté promettent de nouvelles merveilles inédites.
Le signal d’onde gravitationnelle était, en soi, révolutionnaire, car une paire d’antennes en forme de L aux États-Unis de l’expérience LIGO a rejoint une expérience sœur appelée Virgo en Italie pour former une sorte de triangle d’observation. Cette nouvelle disposition permet une localisation beaucoup plus précise de l’événement, permettant aux astronomes de tourner rapidement leurs différents types de télescopes au bon endroit dans le ciel. Un effort de coordination mondiale impliquant plus de 70 équipes et des milliers de chercheurs a eu lieu en quelques secondes, alors que les télescopes, grands et petits, sur terre et dans l’espace, recherchent la rémanence de la collision stellaire. L’énergie a été libérée violemment dans l’espace sous forme d’ondes gravitationnelles, de matière et de différents types de rayonnements électromagnétiques: lumière visible, ondes radio, infrarouge, rayons X et rayons gamma. Deux télescopes gamma ont été bloqués dans le signal 1,7 seconde après les détecteurs d’ondes gravitationnelles, confirmant que les collisions neutron-étoile sont une source importante de rayons gamma extra-galactiques.
Avec ce genre de précision, les astrophysiciens en apprendront davantage sur la taille, la masse, le spin et les propriétés internes des étoiles à neutrons, l’une des formes les plus exotiques de la matière dans l’univers. Ils découvriront également si le produit final de la fusion est une grosse étoile à neutrons ou un trou noir, et auront une meilleure idée du nombre de paires (binaires) existant là-bas. En prime, ils seront en mesure de tester les propriétés de la gravité lors d’événements extrêmes et de mesurer différentes propriétés de l’univers, y compris la rapidité de son expansion.
Mais la découverte vraiment remarquable, confirmant ce que les astrophysiciens avaient prédit il y a des années, est que de tels impacts violents, qui projettent près de 2% de la masse des étoiles à grande vitesse, produisent des charges chimiques plus lourdes que le fer, y compris le platine. et les atomes radioactifs lourds. La collision crée un disque dense de protons et de neutrons qui entourent les restes des étoiles; les particules se combinent rapidement en atomes lourds à mesure que le nuage se développe et se refroidit.
Dans un million d’années, le nuage se propagera à travers toute la galaxie, ensemençant les étoiles et leurs systèmes solaires avec des éléments lourds. Très probablement, l’or dans votre anneau ou à l’intérieur de votre téléphone portable est venu de telles collisions dans un passé lointain.
L’astronomie ne sera plus jamais la même. Nous serons en mesure de regarder des processus extrêmement violents à la volée, et de les regarder de différentes façons, tout au long de leur parcours. Lorsque les premiers signaux optiques de la fusion des étoiles à neutrons ont été détectés, la boule de feu du gaz ultra-chaud était aussi grande que l’orbite de Neptune, rayonnant à 8 000 degrés et irradiant environ 200 millions de fois plus d’énergie que le soleil. Ce sont les feux d’artifice les plus spectaculaires que vous pouvez trouver dans l’univers. Le fait que tant d’astronomes puissent chacun saisir une partie de l’histoire et travailler ensemble pour la mettre ensemble est une réussite magnifique.
Chaque fois qu’un nouvel outil ou technique est introduit dans l’astronomie, de nouvelles découvertes étonnantes ont suivi. Nous observons maintenant le ciel avec une précision et une largeur sans précédent, combinant toutes les longueurs d’onde de la lumière avec les ondes gravitationnelles.
Si l’histoire est un guide, nous pouvons nous attendre à d’innombrables surprises alors que nous amplifions considérablement notre compréhension de la réalité physique. Restez à l’écoute et profitez du spectacle.
La Source: http://n.pr/2gYGbMa
