À l'aide de simulations, une équipe d'astrophysiciens a déterminé que les débris éjectés par les étoiles mourantes pourraient être la source d'ondes gravitationnelles - des pulsations dans l'espace-temps prédites par Einstein il y a plus d'un siècle.
Gravitationnel les ondes sont prédites par la théorie de la relativité générale, ce sont des ondulations dans l'espace-temps générées par des objets massifs qui accélèrent. Les ondes sont également créées par des interactions d'objets tels que des binaires et des fusions entre des étoiles à neutrons et des trous noirs.
Les ondes gravitationnelles ont été détectées pour la première fois par le Laser Interferometric Gravitational-Wave Observatory (LIGO), basé en Louisiane et à Washington. LIGO détecte les ondes gravitationnelles en mesurant de minuscules différences dans la synchronisation des impulsions laser frappant les miroirs dans les structures souterraines ; ces différences suggèrent que les pulsations dans l'espace-temps retardent légèrement les impulsions laser.
Aujourd'hui, une équipe de chercheurs suggère qu'un nouveau type d'onde pourrait être en train de pulser dans l'espace qui n'a pas encore été détecté : les ondes gravitationnelles produites par la matière émise par les étoiles mourantes. Leurs recherches ont été présentées aujourd'hui à la 242e réunion de l'American Astronomical Society.
"À ce jour, LIGO n'a détecté que des ondes gravitationnelles provenant de systèmes binaires, mais un jour, il détectera la première source non binaire d'ondes gravitationnelles", a déclaré Ore Gottlieb, astrophysicien à la Northwestern University et auteur principal de l'étude, dans un Northwestern. libérer. "Les cocons sont l'un des premiers endroits où nous devrions rechercher ces types de sources."
Bien que de telles vagues n'aient pas encore été observées, elles ont été prédites dans des simulations menées par Gottlieb et ses collègues. Les chercheurs ont modélisé la mort des étoiles, éjectant de la matière vers l'extérieur et se contractant vers l'intérieur, laissant des trous noirs dans les vides qu'elles laissent derrière elles.
Les chercheurs ont cherché à déterminer si les disques d'accrétion des trous noirs - le matériau surchauffé qui entoure les trous noirs et rendent leurs ombres visibles sur les images des radiotélescopes - pouvaient être la source d'ondes gravitationnelles.
Mais en ce qui concerne les disques d'accrétion, les calculs de l'équipe ont été perturbés par des données simulées provenant du cocon de matière entourant des jets de matière accélérée produits par des étoiles mourantes. Le modèle a suggéré que les matériaux autour des jets pourraient provoquer des perturbations dans l'espace-temps qui se situent dans la gamme de fréquences détectée par LIGO.
Détecter les ondes gravitationnelles à partir de nouvelles sources serait également une aubaine pour les astrophysiciens cherchant à retracer le fond des ondes gravitationnelles, ou le bruit des ondes gravitationnelles balayant constamment l'univers. Les scientifiques recherchent le fond des ondes gravitationnelles à l'aide de réseaux de pulsars temporels, qui fonctionnent de la même manière que LIGO, mais s'appuient sur des détections temporelles de la lumière émise par des pulsars à rotation rapide plutôt que sur des impulsions laser souterraines.
Le Graal de l'astronomie des ondes gravitationnelles serait un observatoire spatial qui fonctionnerait de la même manière, mais à une échelle beaucoup plus grande, que LIGO (qui s'est depuis agrandi et fusionné avec d'autres observatoires pour former le LIGO-Virgo-KAGRA collaboration). Au lieu d'utiliser les bras de 2,5 milles de long (4 kilomètres) de LIGO pour détecter les « ondes » gravitationnelles, les astrophysiciens pourraient utiliser les bras de 1,5 million de milles de long (2,41 millions de kilomètres) de la mission LISA proposée.
Mais chaque fois qu'un tel observatoire émerge - si jamais - cela aide certainement si vous savez où chercher.
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