Les trous noirs supermassifs qui se cachent au cœur de la plupart des galaxies ont un appétit énorme. Les «objets compacts», tels que les trous noirs de masse stellaire, les étoiles à neutrons et les naines blanches, tombent aussi parfois à leur portée. Mais ces objets ne vont pas avec un gémissement; ils font des cris que nous allons bientôt entendre à travers l'espace intergalactique.
Les astronomes sont maintenant convaincus qu'il y a des trous noirs supermassifs au centre de presque toutes les galaxies. Oui, même notre propre voie lactée (ne vous inquiétez pas, nous sommes à une distance agréable et sûre). Ces monstres peuvent aller de millions à des milliards de la masse de notre Soleil. La matière de leur quartier est en spirale constante, comme l'eau qui coule dans un égout. Si le trou noir consomme trop rapidement de la matière, il se colmate et brille de mille feux dans différentes longueurs d'onde de rayonnement. Nous pouvons repérer ces galaxies à «noyau actif» à des millions, voire des milliards d'années-lumière.
La plupart des matières tombant dans ces trous noirs sont des matériaux courants, comme la poussière, le gaz, les étoiles et les planètes, mais les astronomes pensent que les objets exotiques comme les trous noirs, les étoiles à neutrons et les naines blanches doivent également être consommés - astronomes appelons-les «objets compacts». En raison des énormes énergies impliquées, ces objets compacts devraient émettre des explosions de rayonnement et générer des ondes de gravité que nous pouvons détecter ici sur Terre.
Les détections seront effectuées à l'aide de l'antenne spatiale de l'interféromètre laser (LISA). Cette mission, dont le lancement est prévu en 2015, comprendra trois engins spatiaux identiques, volant en formation et formant un triangle égal à cinq millions de kilomètres (environ trois millions de milles) l'un de l'autre. Comme les objets compacts sont consommés par le trou noir supermassif, les énormes énergies impliquées enverront de puissantes ondulations à travers l'espace appelées ondes de gravité. Alors que les ondes de gravité traversent le vaisseau spatial LISA, elles se dilatent et se contractent très légèrement entre elles. LISA devrait être capable de détecter ces changements, et même être capable de détecter la direction d'où ils sont originaires.
Selon de nouvelles estimations de Jose Antonio de Freitas Pacheco, Charline Filloux et Tania Regimbau de l'Observatoire de la Côte d'Azur, à Nice, en France, les détecteurs d'ondes de gravité comme LISA devraient être capables de détecter 9 de ces événements d'ondes de gravité par an . Mais ce nombre dépend de la densité de l'environnement autour de ces trous noirs supermassifs.
Les plus grands trous noirs supermassifs ont plus de gravité, ils ont donc nettoyé les régions autour de leur environnement local il y a des millions d'années. Tous leurs objets compacts seraient partis depuis longtemps. Mais pour les trous noirs moins massifs, ils pourraient toujours être entourés de trous noirs, d'étoiles à neutrons et de naines blanches, et nous devrions pouvoir détecter leurs collisions plus fréquemment.
L’équipe Côte d’Azur prédit:
si la distribution de masse s'étend jusqu'à 200 000 masses stellaires, alors le nombre total d'événements attendus augmente jusqu'à 579 (correspondant à 274 captures de trous noirs stellaires, 194 captures d'étoiles à neutrons et 111 captures de naines blanches).
Les scientifiques utilisant LISA pour surveiller ces événements pourraient être très occupés. Il suffit d'attendre encore 9 ans pour le savoir.
