05/02/2022 Prochaine fusion de deux trous noirs supermassifs

Des chercheurs de l’Université de science et de technologie de Chine annoncent avoir repéré les signes avant-coureurs d’un événement rarissime : la fusion de deux trous noirs supermassifs. Les trous noirs supermassifs sont plusieurs dizaines de millions, voire milliards de fois plus lourds que le Soleil. Autour d’eux gravite la majorité des  grandes galaxies observables.

Généralement, ils ne vont pas par pairs. Ils fusionnement très vite, s’absorbant réciproquement. La découverte de chercheurs chinois relatée dans arxiv (voir le résumé ci-dessous) est donc particulièrement intéressante. Selon eux, les deux trous noirs s’apprêtent à fusionner dans une centaine de jours.

C’est un événement rarissime. Aucun astronome ne l’a jamais observé en direct, alors même qu’il existe des laboratoires entiers qui se consacrent exclusivement à la traque des trous noirs. Il va donc sans dire que la publication de ces travaux a déclenché un véritable branle-bas de combat chez les spécialistes

Cependant une incertitude demeure  En effet, les signaux nous parviennent d’une région du cosmos située à 1,2 milliard d’années-lumière de la Terre. Ils sont donc par définition difficiles à capter, et tout autant à interpréter. Certains observateurs restent donc sceptiques, et suggèrent qu’il pourrait simplement s’agir d’un trou noir supermassif certes très volumineux, mais solitaire.

Tick-Tock: The Imminent Merger of a Supermassive Black Hole Binary

https://arxiv.org/abs/2201.11633

Supermassive black hole binaries (SMBHs) are a fascinating byproduct of galaxy mergers in the hierarchical universe. In the last stage of their orbital evolution, gravitational wave radiation drives the binary inspiral and produces the loudest siren awaiting to be detected by gravitational wave observatories. Periodically varying emission from active galactic nuclei has been proposed as a powerful approach to probe such systems, although none of the identified candidates are close to their final coalescence such that the observed periods stay constant in time. In this work, we report on the first system with rapid decaying periods revealed by its optical and X-ray light curves, which has decreased from about one year to one month in three years. Together with its optical hydrogen line spectroscopy, we propose that the system is an uneven mass-ratio, highly eccentric SMBH binary which will merge within three years, as predicted by the trajectory evolution model. If the interpretation is true, coordinated, multi-band electromagnetic campaign should be planned for this first binary SMBH merger event observed in human history, together with possible neutrino measurements. Gravitational wave memory from this event may also be detectable by Pulsar Timing Array with additional five-to-ten year observation.

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