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Des astronomes ont découvert deux supermassifs trous noirs qui sont à 99 % du chemin vers une collision violente qui ébranlera le tissu même de espace-temps.
Les trous noirs, qui partagent le nom de PKS 2131-021, sont enfermés dans une danse funeste d’environ 9 milliards Années lumière de la Terre, selon une étude publiée le 23 février dans Les lettres du journal astrophysique. Les deux objets se sont déplacés régulièrement l’un vers l’autre pendant environ 100 millions d’années, selon un déclaration de la NASAet maintenant ils partagent une orbite binaire, les deux trous noirs se mettant en orbite tous les deux ans environ.
Dans environ 10 000 ans, les deux trous noirs fusionneront, envoyant des ondes gravitationnelles – des ondulations dans le tissu de l’espace-temps prédites à l’origine par Albert Einstein – déferlant à travers l’univers, ont déclaré les chercheurs. Bien qu’aucun de nous ne soit témoin de cette collision épique, l’étude de PKS 2131-021 pourrait maintenant révéler de nouvelles informations sur la formation des trous noirs supermassifs et sur ce qui se passe lorsque deux d’entre eux entrent en collision.
Scintillement d’un monstre
Trous noirs supermassifs – objets extrêmement sombres et denses qui sont des centaines de millions de fois plus massifs que la terre‘s sun – siègent au cœur de la plupart, sinon de la totalité, des galaxies de l’univers. Les astronomes ne savent pas comment ces objets deviennent si gros, mais une possibilité est que les plus grands trous noirs de l’univers résultent d’au moins une fusion entre deux trous noirs plus petits, selon la NASA. La nouvelle étude pourrait aider à confirmer cette hypothèse.
PKS 2131-021 est un type spécial de trou noir connu sous le nom de blazar – en gros, un trou noir supermassif qui pointe un jet de matière suralimentée directement vers la Terre. Cette matière provient des anneaux de gaz chauds qui se forment autour de certains trous noirs ; quand un trou noir aspire ce gaz avec son puissant la gravitéune matière peut s’échapper, au lieu d’être propulsée dans un jet de plasma voyageant presque à la vitesse de la lumière.
Les auteurs de la nouvelle étude surveillaient la luminosité d’environ 1 800 blazars dispersés dans l’univers lorsqu’ils ont remarqué quelque chose de particulier : la luminosité du blazar PKS 2131-021 fluctuait à intervalles réguliers – de manière si prévisible, en fait, que les auteurs de l’étude ont comparé les fluctuations au tic-tac d’une horloge.
Les chercheurs soupçonnaient que ces variations étaient le résultat d’un deuxième trou noir tirant sur le premier alors que les deux objets orbitent l’un autour de l’autre tous les deux ans environ, mais l’équipe avait besoin de plus de données pour voir combien de temps ce modèle tenait. Les chercheurs ont donc puisé dans les données de cinq observatoires, couvrant 45 ans. Toutes les données supplémentaires correspondaient aux prédictions de l’équipe sur la façon dont la luminosité du blazar binaire devrait changer au fil du temps.
Si les découvertes sont confirmées, PKS 2131-021 serait la deuxième paire de trous noirs binaires jamais découverte – et la paire la plus soudée que les scientifiques aient trouvée. Les scientifiques ont découvert le premier candidat binaire de trou noir connu de l’univers en 2020 dans une galaxie à environ 3,5 milliards d’années-lumière de la Terre. Cependant, ces trous noirs tournent en orbite tous les neuf ans, ce qui suggère qu’il y a une distance beaucoup plus grande entre eux qu’entre les deux membres de PKS 2131-021.
Les deux trous noirs monstres sont suffisamment grands et suffisamment proches pour pouvoir déclencher des ondes gravitationnelles avant leur collision inévitable, selon les auteurs de l’étude dit dans un communiqué. Les futures observations de PKS 2131-021 se concentreront sur la capture de ces vagues dans l’acte.
Publié à l’origine sur Live Science.
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