Ça Se Passe Là-Haut

Pour la première fois, les interféromètres gravitationnel LIGO et Virgo ont détecté une fusion entre un trou noir et une étoile à neutrons. Et il n'y en pas qu'une seule, il y en a eu deux espacées de 10 jours en janvier 2020. Ça valait le coup de faire un seul article pour parler des deux en même temps. Et c'est la première fois que des fusions mixtes de ce genre sont clairement identifiées par leurs ondes gravitationnelles. Les chercheurs des collaborations LIGO, Virgo et KAGRA publient leurs découvertes dans The Astrophysical Journal Letters sous le titre Observation of Gravitational Waves from Two Neutron Star–Black Hole Coalescences.

Si vous suivez assidument Ça Se Passe Là-Haut, vous savez que pour produire une supernova à effondrement de coeur, une étoile doit avoir une masse supérieure à 8 masses solaires. Ce que l'on sait moins en revanche, c'est qu'entre 8 et 10 masses solaires, il ne se passe pas tout à fait la même chose qu'au delà de 10 masses solaires. Entre 8 et 10 masses solaires, il doit arriver ce que les spécialistes appellent une supernova par capture électronique. La première supernova de ce type déterminée avec une quasi certitude vient d'être identifiée par une équipe internationale. Ils publient leur étude dans Nature Astronomy sous le titre The electron-capture origin of supernova 2018zd.

En octobre 2020, je vous relatais une étude qui visait à dénombrer les étoiles à partir desquelles la Terre peut être vue en transit devant le Soleil, la méthode la plus efficace à ce jour pour détecter une exoplanète. Aujourd’hui, les mêmes chercheurs approfondissent leur première étude et fournissent une liste exhaustive des étoiles qui ont pu voir ou qui pourront bientôt détecter la Terre par transit, les étoiles qui se trouvent dans la Zone de Transit Terrestre (ETZ, Earth Transit Zone). Et certaines de ces étoiles sont déjà connues pour abriter des planètes. L’étude est parue dans Nature sous le titre Past, present and future stars that can see Earth as a transiting exoplanet.

L’une des questions qui taraude les astrophysiciens est l’origine des trous noirs supermassifs. Certains trous noirs de plus de 1 milliard de masses solaires sont observés dans l’Univers à peine âgé de 800 millions d’années. Un grossissement aussi rapide est difficilement conciliable avec ce que l’on connaît. Il faudrait notamment que ces trous noirs grossissent à partir de graines de trous noirs déjà suffisamment massives, mais les mécanismes à même de produire ces graines sont encore très incertains. Aujourd’hui, Wei-Xiang Feng, Hai-Bo Yu, and Yi-Ming Zhong, spécialistes de la matière noire qui interagit avec elle-même (la matière noire de type SIDM) montrent que ce type de matière noire peut grandement faciliter la constitution de graines de trous noirs très massives. Les chercheurs publient leur étude dans The Astrophysical Journal sous le titre Seeding Supermassive Black Holes with Self-interacting Dark Matter: A Unified Scenario with Baryons.

Aujourd'hui, l'une des lois les plus célèbres concernant les trous noirs, le théorème de la surface qui a été écrit par Stephen Hawking en 1974, vient d'être confirmée par les ondes gravitationnelles. Selon ce théorème, la surface des trous noirs ne peut pas diminuer au fil du temps, notamment lorsqu'ils produisent des ondes gravitationnelles. Une étude parue dans Physical Review Letters intitulée Testing the black-hole area law with GW150914.