Une avancée scientifique majeure vient de bouleverser notre compréhension des collisions entre étoiles à neutrons et trous noirs. Des simulations informatiques de pointe, combinées aux données de l’observatoire LIGO, suggèrent que ces événements cataclysmiques ne se produisent pas en silence. Avant même d’être englouties, les étoiles à neutrons pourraient émettre des signaux radio détectables, offrant aux astronomes une alerte précoce et une opportunité unique d’observer ces phénomènes extrêmes. Actualité urgente : cette découverte pourrait transformer notre façon d’étudier l’univers.

La Fissure Audible d’une Étoile à Neutrons

Jusqu’à présent, les scientifiques pensaient que la désintégration d’une étoile à neutrons sous l’influence gravitationnelle d’un trou noir ressemblait à la rupture d’un œuf. Cependant, les nouvelles simulations, menées par une équipe internationale et publiées dans des revues scientifiques de premier plan, révèlent un processus bien plus complexe et, surtout, audible. Lorsque les forces de marée du trou noir déforment l’étoile à neutrons, sa surface se brise, générant des ondes magnétiques, appelées ondes Alfvén, qui se propagent à travers l’étoile comme des tremblements de terre cosmiques. Ces ondes se transforment ensuite en une onde de choc produisant une explosion d’ondes radio, environ une seconde avant la disparition de l’étoile.

LIGO : L’Avant-Garde de la Détection Précoce

L’observatoire LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), déjà célèbre pour sa première détection directe d’ondes gravitationnelles en 2015 – une découverte qui a valu le Prix Nobel de Physique en 2017 à ses concepteurs – joue un rôle crucial dans cette nouvelle ère de l’astronomie. LIGO, ainsi que son homologue européen Virgo, ont déjà observé des collisions entre étoiles à neutrons, révélant des phénomènes spectaculaires comme les kilonovas, des explosions libérant des métaux lourds, dont l’or. L’équipe LIGO travaille actuellement à améliorer sa capacité à détecter les fusions jusqu’à une minute avant qu’elles ne se produisent, offrant ainsi aux astronomes un temps précieux pour orienter leurs télescopes et capturer ces signaux radio éphémères. Cette capacité de prédiction est essentielle pour maximiser les chances de détection.

La Puissance de Calcul des Superordinateurs

La réalisation de ces simulations complexes a été rendue possible grâce à la puissance de calcul exceptionnelle du superordinateur Perlmutter, situé au Lawrence Berkeley National Laboratory. L’utilisation de GPU (unités de traitement graphique), initialement conçues pour les jeux vidéo et l’intelligence artificielle, a permis de modéliser avec une précision sans précédent les interactions entre l’étoile à neutrons et le trou noir. Sans cette puissance de calcul, les simulations auraient été impossibles à réaliser dans un délai raisonnable. Ce succès illustre l’importance croissante de l’informatique haute performance dans la recherche scientifique.

Au-Delà de la Fissure : Les Pulsars de Trous Noirs et les Ondes de Choc Monstrueuses

Les simulations révèlent également ce qui se passe après que l’étoile à neutrons a été avalée par le trou noir. L’absorption du champ magnétique de l’étoile à neutrons par le trou noir crée un phénomène fascinant : un “pulsar de trou noir”. Le trou noir, incapable de retenir ce champ magnétique, le rejette sous forme de vents magnétiques, créant un signal qui ressemble à celui d’un pulsar pendant une fraction de seconde. De plus, les simulations prédisent la formation d’ondes de choc monstrueuses, encore plus puissantes que celles générées par la fissuration de l’étoile à neutrons, qui pourraient également émettre des signaux radio détectables. La détection de ces deux types de signaux radio, l’un après l’autre, constituerait une preuve irréfutable de la collision.

L’Avenir de l’Astronomie Multimessager

Ces découvertes ouvrent de nouvelles perspectives pour l’astronomie multimessager, qui combine l’observation des ondes gravitationnelles avec l’étude du rayonnement électromagnétique (lumière, rayons X, ondes radio). Le futur tableau synoptique profond de Caltech, DSA-2000, un ensemble de 2 000 antennes radio en construction dans le désert du Nevada, pourrait être capable de détecter ces faibles rafales radio, confirmant ainsi les prédictions des simulations. En assemblant les différentes pièces du puzzle cosmique – ondes gravitationnelles, rayonnement électromagnétique, et maintenant, signaux radio précurseurs – les astronomes sont sur le point de percer les mystères les plus profonds de l’univers. Restez connectés à Nouvelles du Monde pour suivre les dernières avancées dans ce domaine passionnant.

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