Depuis l’annonce de la première détection directe d’ondulations spatio-temporelles connues sous le nom d’ondes gravitationnelles en 2016, les astronomes ont régulièrement entendu des trous noirs sonner à travers l’univers. Des projets tels que l’observatoire de l’interféromètre laser à ondes gravitationnelles (connu sous le nom de LIGO) ils ont découvert près de 100 Collision de trous noirs (et parfois des étoiles à neutrons), qui secouent le tissu de l’univers et envoient des ondes invisibles onduler dans l’espace.
Mais de nouvelles recherches montrent que LIGO pourrait bientôt entendre un autre type de vibration dans l’espace : des cocons de gaz volatil émis par des étoiles mourantes. Des chercheurs de l’Université Northwestern ont utilisé des simulations informatiques sophistiquées d’étoiles massives pour montrer comment ces cocons pourraient produire des ondes gravitationnelles « impossibles à ignorer », selon une étude présentée cette semaine lors de la 242e réunion. Société astronomique américaine. L’étude de ces ondulations dans la vie réelle peut donner un aperçu de la mort violente des étoiles géantes.
à propos de: Quel est le plus grand trou noir de l’univers ?
Alors que les étoiles massives manquent de carburant, elles s’effondrent trous noirs, projette simultanément d’énormes jets de particules ultra-rapides. L’équipe d’astronomes a simulé ces dernières étapes de la vie d’une étoile, pensant que les jets pourraient déclencher des ondes gravitationnelles – mais quelque chose d’autre a occupé le devant de la scène.
« Lorsque j’ai calculé les ondes gravitationnelles à proximité du trou noir, j’ai trouvé une autre source qui a perturbé mes calculs : le cocon », explique le chercheur principal. Minerai Gottlieba déclaré astronome au Northwestern Interdisciplinary Research and Exploration Center in Astrophysics, V.I déclaration. Le cocon est une masse turbulente de gaz, formée lorsque les couches externes d’une étoile qui s’effondre interagissent avec les jets à haute énergie émanant de l’intérieur. Pour produire des ondes gravitationnelles, nous avons besoin de quelque chose de massif qui se déplace de manière asymétrique, tout comme la matière d’un cocon.
« Un jet profond à l’intérieur d’une étoile jaillit puis s’échappe », a déclaré Gottlieb. « C’est comme lorsque vous percez un trou dans le mur. Le foret rotatif heurte le mur et les débris se déversent du mur. Le foret donne cette énergie matérielle. De même, le jet perce l’étoile, ce qui fait chauffer le matériau de l’étoile. et se répandre. Ces débris forment les couches chaudes d’un cocon.
Selon les calculs de Gottlieb, les ondulations générées par le cocon devraient être facilement détectables par LIGO lors de la prochaine série d’observations. De plus, les cocons émettent de la lumière, de sorte que les astronomes peuvent obtenir des informations à leur sujet en utilisant simultanément des ondes gravitationnelles et des télescopes – un exploit passionnant connu sous le nom d’astronomie à messagers multiples.
Si LIGO remarque un cocon dans un avenir proche, ce sera certainement un nouveau regard intéressant sur l’intérieur des stars et la fin de leur vie. C’est peut-être la première fois que LIGO est capable de détecter des ondes gravitationnelles à partir d’un seul objet, plutôt que des interactions entre deux objets binaires en orbite l’un autour de l’autre.
« À ce jour, LIGO n’a détecté que des ondes gravitationnelles provenant de systèmes binaires, mais un jour, il découvrira la première source non binaire d’ondes gravitationnelles », a déclaré Gottlieb. « Les cocons sont l’un des premiers endroits où nous devons rechercher ce type de source. »
Les recherches de l’équipe n’ont pas encore été publiées dans une revue à comité de lecture.
