Le monde de l'astrophysique est en effervescence après la toute première observation de deux étoiles à neutrons fusionnant dans un accident cataclysmique qui a laissé une riche traînée de débris que les scientifiques doivent passer au peigne fin.

Voici trois choses que l'événement nous a apprises sur l'univers dans lequel nous habitons :

Mine d'or cosmique

Enfin, les scientifiques sont maintenant en mesure de localiser la source d'au moins la moitié de l'or, platine, plomb et autres éléments lourds du cosmos.

"L'or de votre alliance provient probablement d'une fusion d'étoiles à neutrons dans notre partie de la galaxie qui s'est produite il y a environ cinq milliards d'années avant la naissance de notre Soleil. Et le mercure dans vos plombages, " a déclaré le co-découvreur Patrick Sutton de l'Université de Cardiff.

Lorsque l'Univers a émergé du "Big Bang", il se composait principalement d'hydrogène et d'hélium, les éléments les plus légers du tableau périodique.

Des éléments plus lourds, du carbone de notre corps à l'oxygène que nous respirons, ont été formés plus tard par des réactions nucléaires dans le cœur des étoiles fusionnant des atomes.

Mais l'élément le plus lourd qu'une étoile puisse faire, disent les scientifiques, est le fer—numéro 26 sur le tableau périodique de plus de 100 entrées.

Une source théorique d'éléments plus lourds est constituée par les explosions de supernova qui se produisent lorsque des étoiles massives manquent de carburant et meurent.

Mais il n'y a pas assez de telles explosions, et le matériel insuffisant produit par eux, pour expliquer plus de la moitié des éléments lourds de l'Univers.

Une autre source théorisée était les fusions d'étoiles à neutrons.

Maintenant, les télescopes ont repéré des preuves d'éléments lourds nouvellement synthétisés dans les sursauts lumineux d'un tel accident cataclysmique.

"Pour la toute première fois, nous voyons des preuves sans équivoque d'une mine cosmique qui en forge environ 10, 000 masses terrestres d'éléments lourds, " a déclaré Mansi Kasliwal du California Institute of Technology, un autre membre de l'équipe mondiale.

Radiation

Un autre mystère résolu :les écrasements d'étoiles à neutrons sont maintenant connus pour être une source pour les éclairs brillants de rayonnement de haute énergie connus sous le nom de sursauts gamma courts.

Détecté pour la première fois par des satellites américains dans les années 1960, ils ont d'abord été soupçonnés d'être des explosions de bombes nucléaires russes dans l'espace.

Lorsque cette théorie s'est effondrée, les fusions d'étoiles à neutrons étaient considérées comme une autre source potentielle.

Le 17 août de cette année, les télescopes ont capté un sursaut gamma plutôt peu spectaculaire, bref et plus faible que d'habitude.

Le flash aurait facilement pu être ignoré s'il n'était survenu que 1,7 seconde seulement après que les instruments à ondes gravitationnelles se soient produits sur la spirale de la mort de deux étoiles à neutrons exactement au même endroit.

"C'est, si vous voulez, un pistolet fumant, " dit Sutton.

"Il est maintenant clair que les étoiles à neutrons binaires sont à l'origine des courts sursauts gamma, " bien qu'il puisse y avoir d'autres origines aussi.

Univers en expansion

Les scientifiques savent que le cosmos est en expansion, mais déterminer à quelle vitesse a été un défi.

Si nous pouvons déterminer le taux, nous pouvons déterminer l'âge de l'Univers, et combien de matière il contient.

En mesurant la taille des ondes gravitationnelles émises par un événement monstre tel qu'une fusion de trous noirs ou d'étoiles à neutrons, les scientifiques peuvent théoriquement déduire à quelle distance cela s'est produit.

De la même manière, l'examen d'un flash gamma devrait révéler le "redshift" de la source, et donc la vitesse à laquelle il se déplace. Le décalage vers le rouge est une mesure de la longueur d'onde changeante de la lumière s'éloignant d'un observateur.

Lors de la percée du 17 août, les scientifiques ont observé à la fois des rayons gamma et des ondes gravitationnelles provenant de la même source pour la première fois, ce qui leur a permis de créer une nouvelle bien que préliminaire, estimation de la vitesse à laquelle l'Univers s'étend.

Pour l'instant, le nombre reste soumis à de grandes « incertitudes statistiques », et doit être affiné en observant plus d'écrasements d'étoiles à neutrons, disaient les équipes.

À l'infini, et au-delà

Les scientifiques espèrent utiliser les données de fusion d'étoiles à neutrons pour en savoir plus sur les lois de la Nature, et comment la matière se comporte dans des environnements aussi extrêmes.

"En informant des modèles détaillés du fonctionnement interne des étoiles à neutrons et des émissions qu'elles produisent, à la physique plus fondamentale comme la relativité générale, cet événement est tellement riche, " a déclaré David Shoemaker, chef de la collaboration LIGO qui a aidé à détecter le smashup céleste.

"C'est un cadeau qui continuera à donner."

© 2017 AFP