Au cours de la dernière décennie, les astronomes ont fait une découverte majeure, confirmant l'existence de ondes gravitationnelles. Ces ondulations théorisées depuis longtemps dans l'espace-temps sont créées lorsque des corps extrêmement massifs tels que deux trous noirs entrent en collision, créant des chocs qui se propagent à travers l'univers et peuvent être détectés à des millions d'années-lumière loin.
Maintenant, une étude de 15 ans a fourni plus de preuves de ces ondes gravitationnelles, y compris celles à très basses fréquences. Une grande équipe internationale de la collaboration North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves (NANOGrav) a utilisé trois télescopes, l'observatoire d'Arecibo à Porto Rico, le télescope Green Bank en Virginie-Occidentale et le Very Large Array au Nouveau-Mexique, pour observer pulsars. Ces étoiles à neutrons en rotation émettent des impulsions d'énergie régulières, et ces impulsions peuvent être affectées par les ondes gravitationnelles. En recherchant de petites déviations dans les impulsions, les chercheurs ont pu voir comment l'espace-temps était ondulé.
Lorsque des objets massifs comme des trous noirs fusionnent, les ondes gravitationnelles qu'ils émettent peuvent se chevaucher et créer un « bourdonnement » de fond qui affecte la synchronisation du pulsar.
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"Avec la confirmation des ondes gravitationnelles, notre prochain objectif est d'utiliser ces observations pour scruter la sources générant ce bourdonnement céleste », a expliqué la chercheuse Sarah Vigeland de l'Université du Wisconsin-Milwaukee dans un déclaration. Une possibilité est que le signal émane de paires de trous noirs supermassifs, chacun avec des masses dépassant des millions ou des milliards de fois celle de notre Soleil. Lorsque ces trous noirs colossaux orbitent les uns autour des autres, ils produisent des ondes gravitationnelles à basse fréquence.
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Les ondes gravitationnelles forment une sorte de bourdonnement de fond qui peut être étudié pour en savoir plus sur les trous noirs et l'évolution de l'univers. La force du bourdonnement suggère qu'il existe de très nombreuses paires de trous noirs fusionnés - des centaines de milliers, voire des millions.
"C'est incroyablement excitant d'avoir contribué à ouvrir une nouvelle fenêtre sur l'univers", a déclaré l'un des chercheurs, Michael Lam de l'Institut SETI.
La recherche est publiée dans une série d'articles dont un dans la revue Les lettres du journal astrophysique.
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