Des chercheurs du Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute; AEI) à Hanovre et des collègues internationaux ont publié leur deuxième catalogue ouvert d'ondes gravitationnelles (2-OGC). Ils ont utilisé des méthodes de recherche améliorées pour approfondir les données accessibles au public des première et deuxième séries d'observation de LIGO et de Virgo. En plus de confirmer les dix fusions de trous noirs binaires et une fusion d'étoiles à neutrons binaires, ils identifient également quatre candidats prometteurs à la fusion de trous noirs, qui ont été manquées par les analyses LIGO/Virgo initiales. Ces résultats démontrent la valeur des recherches dans les données LIGO/Virgo publiques par des groupes de recherche indépendants des collaborations LIGO/Virgo. L'équipe de recherche met également à disposition son catalogue complet en plus d'une analyse détaillée de plus d'une douzaine de fusions possibles de trous noirs binaires.

"Nous intégrons des méthodes de pointe, " dit Alexandre Nitz, chercheur au Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute) à Hanovre, qui a dirigé l'équipe de recherche internationale. « Nos améliorations permettent de découvrir des fusions de trous noirs binaires plus faibles :les quatre signaux supplémentaires montrent que cela fonctionne !

Les résultats ont été publiés dans The Journal d'astrophysique aujourd'hui.

De nouvelles découvertes dans d'anciennes données

L'équipe de recherche internationale a analysé les données d'ondes gravitationnelles accessibles au public prises par les détecteurs Advanced LIGO et Advanced Virgo lors de leurs première (O1 :septembre 2015-janvier 2016) et deuxième (O2 :novembre 2016-août 2017) d'observation. Ceux-ci ont été précédemment analysés par la collaboration LIGO Scientific et Virgo. Dix fusions binaires de trous noirs et une fusion binaire d'étoiles à neutrons ont été découvertes. Une autre analyse indépendante avait précédemment trouvé plusieurs fusions de trous noirs supplémentaires.

Les travaux menés par Nitz confirment 14 de ces événements et trouvent une autre fusion possible de trous noirs binaires manquée par les analyses précédentes. Si réel, GW151205 est issu d'une fusion assez lointaine de deux trous noirs massifs d'environ 70 et 40 fois la masse de notre Soleil, respectivement.

L'astuce n'était pas seulement une meilleure façon de classer les signaux d'ondes gravitationnelles potentiels, mais aussi pour cibler les propriétés que les trous noirs binaires sont censés avoir. "Nous avons une idée de la masse typique d'un trou noir binaire à partir des signaux déjà détectés, " explique Collin Capano, chercheur principal à l'AEI Hannover et co-auteur de la publication. "Notre sensibilité aux trous noirs binaires est améliorée de 50 à 60 % en utilisant ces informations pour affiner notre recherche afin de rechercher les signaux les plus probables."

Pas de nouvelles fusions d'étoiles à neutrons binaires

L'équipe ne trouve aucun nouveau candidat pour les fusions d'étoiles à neutrons binaires dans les données LIGO/Virgo de O1 et O2. Étant donné que seules deux fusions d'étoiles à neutrons binaires ont été identifiées par leurs ondes gravitationnelles et que la population sous-jacente n'est pas bien connue, une recherche ciblée n'est pas encore possible.

Les 15 signaux signalés maintenant ne sont qu'une petite partie d'un catalogue en ligne plus vaste. L'équipe a publié son catalogue complet d'événements, y compris les candidats statistiquement moins significatifs et les résultats détaillés de leur analyse. "Nous espérons que ces données permettront à d'autres chercheurs de mener de futures recherches approfondies en fournissant une meilleure compréhension de la population de trous noirs binaires, ainsi que le bruit de fond, " dit Sumit Kumar, chercheur principal à l'AEI Hannover et co-auteur de la publication.