La collision titanique de deux étoiles à neutrons résout un groupe de mystères cosmiques
NouvellesIl y a cent trente millions d'années, deux étoiles à neutrons d'une galaxie lointaine et très éloignée se sont écrasées et ont fusionné pour former un trou noir. L’impact était si important qu’ici sur Terre, à 40 millions de parsecs, nous nous sommes sentis comme des rumeurs d’espace-temps.
Comment savons nous? Eh bien, il y a deux mois, nous l'avons regardé en direct. Les étoiles étaient si loin qu'il a fallu 130 millions d'années pour que les secousses nous parviennent - ce qu'elles ont fait le 17 août 2017.
La collision a généré le signal d'onde gravitationnelle le plus puissant et le plus long observé au cours des deux années écoulées depuis l'installation des détecteurs, et les astronomes ont pu utiliser les données recueillies pour résoudre un grand nombre de mystères cosmiques..
Chaud et dense
Mais reculons une minute. Que sont les étoiles à neutrons? Eh bien, vous vous souviendrez probablement de l’école que notre Soleil a une durée de vie limitée. Dans environ quatre ou cinq milliards d’années, il deviendra un géant rouge, consommant la majeure partie du système solaire. Ne vous inquiétez pas, il y a de fortes chances pour que les humains disparaissent depuis longtemps..
Ensuite, il se décompose en un nain blanc puis se refroidit lentement à la température ambiante de l'univers. Après un temps insupportablement long (si longtemps que cela ne s'est encore produit nulle part dans l'univers), il sera si sombre qu'il deviendra un nain noir..
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Les étoiles beaucoup plus grosses que le Soleil empruntent toutefois un chemin différent. Ils ne montent pas lentement dans les géantes rouges, mais explosent dans une supernova impressionnante. Ce qui reste ensuite est incroyablement dense et chaud - si dense qu’une boîte d’allumettes pleine pèserait environ trois milliards de tonnes. Il tourne aussi très vite - jusqu'à plusieurs centaines de rotations par seconde. C'est une étoile à neutrons.
Les étoiles à neutrons particulièrement denses s'effondrent assez rapidement dans des trous noirs, mais les plus petites tournent autour de l'Univers pendant un moment - certaines émettent des faisceaux de rayonnement comme un phare que nous voyons de temps en temps depuis la Terre (on les appelle "pulsars"). Et ce sont deux de ces étoiles à neutrons plus petites qui se sont heurtées il y a 130 millions d'années et qui suscitent l'enthousiasme des scientifiques.
Mystères cosmiques
La collision des deux étoiles à neutrons a forcé la densité de leurs entrailles à un niveau où elles n'étaient plus stables et elles se sont effondrées dans un trou noir. Au cours du processus, il a généré un éclair de lumière si intense que nous pouvions le voir sur Terre..
Cette lumière était particulièrement intéressante, car elle contenait la preuve de quelque chose que les astrophysiciens ont longtemps seulement deviné: les éléments du tableau périodique qui sont plus lourds que le fer se forment lors de telles collisions stellaires. Ces collisions sont rares, raison pour laquelle ces éléments (or, platine et uranium compris) sont rares comparés à des éléments plus légers tels que l'hydrogène, le carbone et l'oxygène..
Un autre mystère que les données de l'événement ont résolu est que les fusions d'étoiles à neutrons déclenchent de courtes rafales de rayons gamma. Pendant des années, les astronomes ont seulement été en mesure de deviner d'où venaient les sursauts gamma mystérieux, mais maintenant, l'hypothèse selon laquelle ils proviennent d'une collision d'étoiles à neutrons semble être confirmée.
Plus à venir?
Au total, les astronomes ont publié plus de 30 articles dans cinq revues à la suite de cet événement. Mais les observatoires du monde entier ont été forcés de cesser leur travail après quelques semaines d’études, car notre Soleil est passé devant la partie de l’espace où l’événement s’est produit - comme un gigantesque photobombardier céleste. Les radiotélescopes suivent toujours, ce qui permet de faire encore plus de découvertes.
“Tous nos espoirs et nos rêves sont devenus réalité,” Jocelyn Read, astrophysicien à la California State University, a confié à Nature.
“Pendant tout ce temps, nous avons dit: regardez cette chose incroyable que nous allons pouvoir voir. Et il est toujours difficile de croire quand cela se produit réellement.”
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