Le LIGO pourrait détecter la matière noire des trous noirs
Français
La matière noire pourrait être créée de trous noirs et les ondes gravitationnelles pourraient nous aider à la trouver.
Suivez-nous sur notre page Facebook et notre canal Telegram
Le mois dernier, les scientifiques du Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) ont annoncé la découverte des ondes gravitationnelles provenant de 2 trous noirs qui ont fusionné il y a environ 1,3 milliard d’années. Une découverte qui va leur donner surement le prix Nobel. Mais une équipe suggère que ces trous noirs pourraient être les premiers à se former pendant le début de l’univers. De tels trous noirs primordiaux ont pu se former après le Big Bang quand les ondes ont été émises à partir d’une boule chaude de plasma qui a rempli l’univers. Et les zones, où ces ondes étaient les plus denses, ont pu s’effondrer pour former ces trous noirs.
Les trous noirs primordiaux
Si ces trous noirs existent aujourd’hui en grande quantité, alors ils pourraient être composés de matière noire. Simeon Bird de l’université de John Hopkins et ses collègues ont suggéré que le LIGO a pu détecter une paire de trous noirs primordiaux plutôt que des trous noirs astrophysiques lorsque des étoiles massives s’effondrent à la fin de leur vie. Ce raisonnement provient de la masse des trous noirs détectés par le LIGO. Chacun fait 30 fois la masse du soleil. Théoriquement, les trous noirs primordiaux peuvent exister dans une variété de masses, mais des observations précédentes ont imposé certaines limites.
Il a actuellement une fenêtre qui permet les trous noirs primordiaux et cette fenêtre correspond à la détection par le LIGO selon Bird. Ensuite, l’équipe a tenté de prédire toute la matière noire qui est composée de trous noirs primordiaux autour de cette masse et elle a calculé la probabilité que ces objets deviennent des binaires qui pourraient fusionner. La valeur finale correspond à quelques collisions dans notre galaxie chaque année et c’est une correspondance parfaite avec le taux de détection du LIGO.
C’est un argument plausible qu’on ne peut pas infirmer pour le moment selon Peter Meszaros, un astronome de l’université de Pennsylvanie. Les prochaines détections pourraient donner une réponse. Le successeur du LIGO, le télescope Einstein, sera capable de détecter ces trous noirs quand ils tournent l’un à côté de l’autre avant l’impact frontal. Les trous noirs astrophysiques ont des orbites circulaires, mais l’orbite des trous noirs primordiaux doit être elliptique. Cela permettrait de les distinguer quand on détecte leur énergie gravitationnelle depuis la terre. Bird estime que la réponse pourrait révéler le type de collision. Je ne serais pas surpris si certaines fusions de trous noirs sont astrophysiques tandis que d’autres sont primordiales.
Source : Arxiv
