Les ondes gravitationnelles récemment
détectées par LIGO ont bien été provoquées par la collision de deux
trous noirs, chacun valant approximativement 30 masses solaires.
Mais la violente éruption gamma qui a accompagné l'évènement ne
cadre pas avec la théorie.
En effet, le télescope spatial
Fermi de la Nasa (Fermi Gamma-ray Space Telescope), dédié
à l'observation en rayons gamma, a détecté un violent sursaut
exactement 0,4 seconde après l'évènement, provenant apparemment de
la même source. Or, la théorie ne prévoit pas un tel sursaut gamma
en association avec la collision de deux trous noirs isolés. Et bien
qu'il n'ait pas encore été formellement établi que les deux signaux
aient été provoqués par le même évènement, l'équipe de scientifiques
en charge de Fermi a calculé que la probabilité d'une coïncidence
est seulement de 0,0022.
"Notre signal ressemble fortement à un rayonnement gamma",
annonce selon Valerie Connaughton, membre de l’équipe de Fermi. Et
d'ajouter : "Et c’est un vrai problème, car il est impossible
qu’ils proviennent de la fusion de trous noirs".
L'astrophysicien Avi Loeb, de l'Université de Harvard, pense avoir
élucidé le mystère, et déclare : "Vous pouvez avoir un
rayonnement gamma provenant de trous noirs s’ils étaient enveloppés
à l’intérieur d’une étoile très massive. On peut la comparer à une
femme qui est enceinte de jumeaux. Quand les trous noirs ont
fusionné, l’étoile s’est effondrée en déclenchant le sursaut de
rayon gamma."
Deux trous noirs à l'intérieur d'une étoile gigantesque
Lorsqu'une étoile a épuisé son combustible nucléaire, son cœur n'est
plus maintenu par la force de radiation de l'énergie qu'elle produit
et elle commence à s'effondrer. Cette implosion est responsable de
la dislocation des couches externes de l'étoile, tandis que son cœur
voit sa densité augmenter dans d'énormes proportions, jusqu'à former
un trou noir, et plus exactement un trou noir stellaire. Cependant,
si l'étoile tournait très rapidement sur elle-même au moment de
l'implosion, sa vitesse de rotation se serait encore
considérablement augmentée par conservation du moment cinétique, et
son cœur aurait pu s'étirer en se façonnant en une sorte d'haltère.
Celle-ci se serait finalement brisée, en formant deux trous noirs
qui, ensuite, seraient entrés en collision.
Or, la seule explication plausible au signal enregistré par Fermi
serait de considérer que les deux trois noirs auraient été entourés
par de la matière très dense au moment où ils sont entrés en
collision, et selon le professeur Dan Maoz, de l'Université de
Tel-Aviv en Israël, la solution la plus évidente est de les situer
au sein même d'une étoile gigantesque.
Bien entendu, il ne s'agit à l'heure actuelle que d'une hypothèse et
il est probable que d'autres scenarii soient encore proposés.
Affaire à suivre donc.
Jean Etienne
Source :
Electromagnetic
Counterparts to Black Hole Mergers Detected by LIGO
(arXiv:1602.04735 [astro-ph.HE] - Avi Loeb, Harvard University).
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