De nouvelles ondes gravitationnelles ?

«Si le scénario se confirme, c’est une grande avancée pour l’astrophysique.» Frédérique Marion, physicienne spécia-liste des ondes gravitationnelles¹, se réjouit d’avance : le consortium américain Nanograv² pourrait avoir mis le doigt sur une toute nouvelle onde gravitationnelle. Repérée en novembre 2020, cette vibration de l’espace-temps n’a pas encore été officiellement confirmée. « Il n’est pas encore certain que le signal soit lié à des ondes gravitationnelles. Il n’y a pas encore assez de données qui le prouvent. Cela pourrait juste être le bruit des instruments ! », nuance Luc Blanchet, directeur de recherche au CNRS.

Fusion de trous noirs

Une chose est sûre, les détecteurs Nanograv ont décelé « des ondes avec une fréquence et une source de nature différente des ondes gravitationnelles habituelles », affirme Frédérique Marion. Alors, quel astre a produit ces ondes ? Le scénario le plus probable est que cette vibration résulterait de la superposition d’une multitude d’autres ondes gravitationnelles, nées d’une fusion de deux trous noirs supermassifs. Un premier type de ces ondes avait été identifié en 2015 grâce aux détecteurs Ligo et Virgo, sensibles aux ondes gravitationnelles de haute fréquence. Pour Frédérique Marion, ils sont encore perfectibles. « On n’y relève que des phénomènes transitoires, qu’il faut observer sur une plus longue période pour détecter des ondes gravitationnelles. » C’est chose faite grâce aux détecteurs de Nanograv qui étudient les pulsars.

Contraction d’étoiles

La détection d’un second type d’ondes représenterait un bel exploit technique, après plus de dix ans de recherches. « Ce serait un maillon supplémentaire pour expliquer comment se forment les trous noirs supermassifs au centre de la galaxie », s’enthousiasme la physicienne.  Aujourd’hui encore, beaucoup d’interrogations persistent autour des trous noirs. Ce que l’on sait, c’est qu’ils sont le fruit de l’effondrement et de la contraction d’étoiles en fin de vie. Si un objet entre dans cet endroit énigmatique, il y est englouti à tout jamais…

Diminuer la zone d'ombre

Mais quel est le rapport avec les ondes détectées ? Quand deux trous noirs se frictionnent, des ondes gravitationnelles naissent. C’est pour cette raison que cette découverte potentielle permettrait de diminuer la zone d’ombre concernant les trous noirs. Luc Blanchet le confirme : « Les observations d’ondes gravitationnelles ont permis de découvrir que les trous noirs peuvent avoir une masse très importante. »
Pour affirmer cette observation, il faudra du temps. « Pour le moment, les consortium européens et australiens mettent leur travail en commun pour accélérer le processus. Je ne m’attends pas à une confirmation de cette découverte avant au moins deux ou trois ans », conclut Frédérique Marion. À suivre !