Une simulation d'une étoile mourante montre comment elle pourrait créer des ondes gravitationnelles.

Des cocons de débris autour d'étoiles mourantes pourraient créer des ondulations dans l'espace-temps comme les astronomes n'en ont jamais vues auparavant.

« Ceci est une source potentielle d'ondes gravitationnelles qui n'a jamais été explorée auparavant », a déclaré l'astrophysicien Ore Gottlieb de l'université Northwestern à Evanston, en Illinois, lors d'une conférence de presse le 5 juin lors de la réunion de la Société américaine d'astronomie à Albuquerque.

Les ondes pourraient potentiellement être détectées dans la dernière expédition de LIGO, qui a débuté le 24 mai.

Depuis la première détection de LIGO en 2015, toutes les ondes gravitationnelles détectées jusqu'à présent proviennent de la danse mortelle spirale de deux objets compacts - des trous noirs, des étoiles à neutrons ou les deux (SN: 2/11/16). Ces événements émettent ce qu'on appelle des ondes gravitationnelles cohérentes. « Vous pouvez le considérer comme un orchestre jouant harmonieusement », a déclaré Gottlieb.

Un deuxième type, les ondes incohérentes, devrait provenir d'explosions stellaires comme les supernovas (SN: 5/6/19). Étant donné que ces explosions sont sphériquement symétriques et relativement lentes, leurs ondes sont difficiles à détecter pour LIGO. Elles sont plus similaires à des instruments individuels jouant des chansons différentes en même temps.

Gottlieb et ses collègues ont considéré un autre type de mort stellaire appelé collapsar. Lorsque des étoiles massives s'effondrent en un trou noir, elles peuvent émettre des jets de matière se déplaçant à proximité de la vitesse de la lumière. Les simulations informatiques de la façon dont ces jets se forment ont révélé un cocon de matière entourant le jet, rempli de gaz chaud turbulent et de débris qui se dilatent dans une bulle asymétrique autour de l'étoile mourante, explique Gottlieb, qui a présenté la recherche le 6 juin.

À mesure que la bulle se dilate et se fraye un chemin à travers l'étoile, elle pourrait brusquement modifier l'espace-temps et produire des ondes gravitationnelles incohérentes, ont conclu Gottlieb et ses collègues.

LIGO et ses détecteurs semblables, Virgo en Italie et KAGRA au Japon, ont actuellement environ 1% de chances de détecter des ondes gravitationnelles cocoon. Dans les futures expéditions avec des détecteurs améliorés, cette chance augmentera.

Capturer ces ondes pourrait donner aux astronomes un aperçu des parties les plus internes des étoiles mourantes, qui ne peuvent être étudiées d'aucune autre manière, a déclaré Gottlieb.