Col­li­sion d’étoiles

UNE ÉQUIPE CA­NA­DIENNE ÉTAIT AUX PRE­MIÈRES LOGES POUR AS­SIS­TER À L’ÉVÈ­NE­MENT LE PLUS AT­TEN­DU EN AS­TRO­PHY­SIQUE : LA FU­SION DE DEUX ÉTOILES À NEU­TRONS.

Québec Science - - LES 10 DÉCOUVERTES DE L’ANNÉE - Par An­nie La­brecque

Très loin d’ici, à en­vi­ron 130 mil­lions d’an­nées-lu­mière, deux étoiles à neu­trons très mas­sives tour­noyaient l’une au­tour de l’autre de plus en plus vite, dé­for­mant l’es­pace-temps au­tour d’elles. Cette danse s’est ar­rê­tée brus­que­ment lorsque les deux astres se sont per­cu­tés et ont fu­sion­né en une mé­gaex­plo­sion.

À cause de la dis­tance, ce n’est que le 17 août 2017 que les signes de cette col­li­sion nous sont par­ve­nus. Ce jour-là, dans son bu­reau, Da­ryl Hag­gard, pro­fes­seure ad­jointe à l’Institut spa­tial de McGill à Mon­tréal, re­çoit des alertes cour­riel à propos de cet évè­ne­ment cap­té par les dé­tec­teurs d’ondes gra­vi­ta­tion­nelles LIGO et Vir­go (si­tués aux États-Unis et en Ita­lie). Deux se­condes plus tard, le télescope Fer­mi de la NA­SA dé­tecte quant à lui un rayon­ne­ment gam­ma sou­dain.

Une ques­tion tur­lu­pine alors des cen­taines d’as­tro­phy­si­ciens : s’agit-il d’un seul et même évè­ne­ment ? Une di­zaine d’heures plus tard, ce sont plus de 70 té­les­copes et ins­tru­ments de par­tout sur Terre qui sont di­ri­gés vers la constel­la­tion de l’Hydre et qui se mettent à tra­vailler de concert pour trou­ver l’ori­gine exacte des si­gnaux.

Contrai­re­ment à la fu­sion de deux trous noirs, qui ne crée que des ondes gra­vi­ta­tion­nelles, le choc entre deux étoiles à neu­trons pro­duit, en plus, des ondes élec­tro­ma­gné­tiques − un sur­saut de rayons gam­ma.

« Tous les as­tro­phy­si­ciens étaient im­pa­tients d’ob­ser­ver une col­li­sion entre étoiles à neu­trons, car celles-ci, à la dif­fé­rence des trous noirs, sont com­po­sées de ma­té­riaux qu’on peut dé­tec­ter », ajoute-t-elle.

Avec l’aide de Me­la­nia Nyn­ka et John J. Ruan, cher­cheurs post­doc­to­raux à l’Uni­ver­si­té McGill, Da­ryl Hag­gard a pu ac­cé­der aux ob­ser­va­tions du télescope spa­tial Chan­dra, spé­cia­li­sé dans la dé­tec­tion des rayons X. Mais ils n’étaient pas les seuls à vou­loir ob­te­nir ces pré­cieuses in­for­ma­tions. Deux autres équipes étaient aus­si dans la course. « Ce­la n’ar­rive pas sou­vent, mais nous avons pu­blié des ana­lyses si­mi­laires et abou­ti à la même conclu­sion, ce qui est très im­por­tant pour va­li­der la découverte », ex­plique l’as­tro­phy­si­cienne, qui a fait pa­raître ses ré­sul­tats dans la re­vue The Astro­phy­si­cal Jour­nal Let­ters. Et quelle découverte !

« Non seule­ment c’est la toute pre­mière fois qu’on ob­serve la fu­sion de deux étoiles à neu­trons, mais c’est aus­si la pre­mière fois que l’on confirme un évè­ne­ment cos­mique grâce aux ondes gra­vi­ta­tion­nelles et élec­tro­ma­gné­tiques ! » s’en­thou­siasme la cher­cheuse, qui est consciente que ce­la re­pré­sente un ja­lon dans l’his­toire de l’as­tro­phy­sique. On ob­tient donc un ta­bleau com­plet de cette danse bi­naire, comme si l’on pou­vait aus­si bien la voir et l’en­tendre.

Un an plus tard, on ob­ser­vait tou­jours de l’ac­ti­vi­té sur les lieux de l’ex­plo­sion, même si, se­lon des don­nées da­tant d’août 2018, il n’en res­te­ra plus de trace d’ici peu. Le sou­hait de Da­ryl Hag­gard ? Dé­ce­ler d’autres fu­sions d’étoiles à neu­trons pour confir­mer ses tra­vaux, mais aus­si re­pé­rer une col­li­sion entre un trou noir et une étoile à neu­trons, qui ai­de­rait à ap­pro­fon­dir les connais­sances sur ces ob­jets cé­lestes.

En 2019, qui sait ?

L’AS­TRO­PHY­SI­CIENNE DA­RYL HAG­GARD

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