En fusionnant, deux trous noirs en forment un plus grand en perdant une partie de l'énergie sous forme d'ondes gravitationnelles qui se propagent dans l'espace-temps.

Cette prédiction réalisée par Einstein au début du XXème siècle a été détectée à plusieurs reprises grâce à des instruments toujours plus performants et confirment la validité de certains aspects de la théorie de la relativité générale sur la déformation de l'espace-temps.

trou-noir

Pour la première fois, des ondes gravitationnelles ont été détectées conjointement par trois instruments le 14 août 2017, permettant une détection beaucoup plus fine du point d'origine de cette émission.

onde gravitationnelle detection Ligo Virgo

Zone de détection de l'origine des ondes gravitationnelles
en jaune : avec les deux détecteurs LIGO
en vert : avec les deux détecteurs LIGO et Virgo
en mauve : la zone affinée après analyse des données
Credit : Collaboration LIGO-Virgo

Dans cette nouvelle mesure, deux trous noirs de 35 et 31 fois la masse solaire et situés à 1,8 milliard d'années-lumière ont fusionné pour donner un nouveau trou noir de 53 masses solaires. Les 3 masses solaires restantes ont été dissipées sous forme d'ondes gravitationnelles détectées par les deux instruments Advanced LIGO aux Etats-Unis (avec 8 millièmes de seconde entre celui de Lousiane et celui de Washington) puis 6 millièmes de seconde plus tard par l'instrument Advanced Virgo (cofinancé par le CNRS) situé vers Pise, en Italie, dont c'était la première détection.

Avec l'ajout d'Advanced Virgo pour les mesures, la précision de la zone d'origine de l'émission est grandement améliorée, avec une estimation de la distance améliorée de deux fois, ce qui facilite aussi la possibilité d'observer les signaux du phénomène avec des instruments complémentaires, comme les jets de matière observables par des télescopes optiques.

Source : CNRS