Les scientifiques de la collaboration LIGO-Virgo, qui comprend notamment l’équipe Optomécanique et Mesures Quantiques du Laboratoire Kastler Brossel, ont observé pour la première fois des ondes gravitationnelles émises lors de la fusion de deux étoiles à neutrons, et non de deux trous noirs comme dans les détections précédentes. Autre première : cette source d’ondes gravitationnelle a aussi donné des signaux lumineux, observés dans les heures, jours et semaines qui suivirent grâce à la collaboration de 60 autres observatoires sur Terre et dans l’espace. Cet ensemble d’observations, qui marque l’avènement d’une astronomie dite « multi-messagers », fournit une moisson de résultats : de la résolution de l’énigme des sursauts gamma courts à celle de l’origine des éléments chimiques les plus lourds – comme le plomb, l’or ou le platine –, en passant par l’étude des propriété des étoiles à neutrons ou par une mesure indépendante de la vitesse d’expansion de l’Univers. Une dizaine d’articles scientifiques publiés le 16 octobre 2017 détaillent ces différents aspects.
Deux étoiles à neutrons - Image Crédit : National Science Foundation/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet
La figure ci-dessus résume les observations ayant permis la localisation de la source. Les données provenant des détecteurs d’ondes gravitationnelles LIGO et Virgo sont en vert (vert pâle pour LIGO uniquement, vert soutenu en ajoutant les informations du détecteur Virgo). Celles des détecteurs de rayon gamma en bleu (en bleu soutenu pour Fermi-GBM et bleu pâle en utilisant la différence de temps d’arrivée des signaux de Fermi et d’Integral). L’encart supérieur montre la galaxie hôte (NGC 4993), ainsi que la première image de la source d’ondes gravitationnelles, prise par le télescope Swope 10,9 heures après la fusion des deux étoiles à neutrons (le point en haut à gauche de NGC 4993 n’est pas présent dans l’image du bas, obtenue 20,5 jours avant la fusion).
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