Des ondes gravitationnelles pourraient aider les scientifiques à comprendre les trous noirs primitifs

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Les ondes gravitationnelles

Les ondes gravitationnelles
Anonim

Les trous noirs sont sans aucun doute les garçons les plus affamés de l'espace. Bien que nous résolvions certains des mystères de ces vides fantasmagoriques, il y a encore tant à apprendre - il n’ya jamais eu d’observation directe.

Les astrophysiciens de la Brown University et de la Harvard University qui étudient les ondes gravitationnelles estiment que ces ondulations dans le tissu de l’espace et du temps pourraient les aider à rechercher l’existence possible d’un type de trou noir très spécifique, supposé se former juste après le Big Bang. Les travaux de l’équipe sur la manière dont les scientifiques peuvent faire cela à l’avenir ont été publiés jeudi dans Lettres d'examen physique.

Voici la logique: dans les instants qui ont suivi le Big Bang, la densité du cosmos a tellement fluctué que cela aurait provoqué un effondrement gravitationnel, créant ainsi un certain nombre de trous noirs primordiaux dans l’univers. Certains scientifiques ont suggéré que ces trous noirs auraient créé de la matière noire, ou le matériau mystérieux qui constitue la majeure partie de l'univers matériel. Mais bien sûr, il y a beaucoup d’ambiguïté et de spéculation dans tout cela.

En ce qui concerne les trous noirs primordiaux, il reste encore beaucoup à étudier - et certaines personnes très intelligentes ont essayé de le faire. Dans les années 1970, l'astrophysicien Stephen Hawking fut l'un des premiers à suggérer l'existence de trous noirs primordiaux - mais hélas, toujours pas de chance de les trouver.

Les chercheurs impliqués dans ce nouveau travail pensent que les détecteurs d'ondes gravitationnelles tels que ceux des collaborations scientifiques LIGO et VIRGO - qui ont connu des succès incroyables lors de leur dernière campagne d'observation - pourraient être des outils utiles pour la recherche de trous noirs primordiaux.

"L’idée est très simple", a déclaré Savvas Koushiappas, co-auteur de l’étude, professeur associé de physique à la Brown University, dans un communiqué. «Avec les futures expériences d’ondes gravitationnelles, nous pourrons revenir en arrière avant la formation des premières étoiles.Donc, si nous voyons des événements de fusion de trous noirs avant que les étoiles n'existent, alors nous saurons que ces trous noirs ne sont pas d'origine stellaire."

Les scientifiques utilisent redshift - qui décrit la fréquence des longueurs d’onde - pour déterminer la date dans laquelle un événement a eu lieu. Plus le redshift est élevé, plus un événement est ancien.

Pour les besoins de cette étude, les événements en question seraient des fusions de trous noirs. Selon les chercheurs, les détecteurs d'ondes gravitationnelles devraient être suffisamment sensibles pour détecter un décalage vers le rouge de 40, ce qui équivaut à environ 64 millions d'années après le Big Bang. S'ils sont capables de détecter des fusions de trous noirs au-delà de ce décalage vers le rouge, cela pourrait prouver l'existence de fusions primordiales de trous noirs.

À ce stade, il reste encore beaucoup plus de questions que de réponses concernant les trous noirs primordiaux. Les futures générations de détecteurs d'ondes gravitationnelles seront encore plus sensibles, ce qui permettra aux scientifiques de mieux comprendre ces ondulations espace-temps.

Au moins, la chasse à ces anciens géants affamés sera amusante.

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