Vue d'ensemble de la source de l'onde gravitationnelle de Spitzer

Vue d'ensemble de la source de l'onde gravitationnelle de Spitzer

GW170817 - nom du signal d'onde gravitationnel détecté par les capteurs LIGO et Virgo le 17 août 2017. D'une durée de 100 secondes, le signal provient de la fusion de deux étoiles à neutrons. Ensuite, l’observation avec l’onde lumineuse a été confirmée: les 5 précédentes détections par fusion de trous noirs n’avaient aucun signal EM fixe. La lumière provenant de la fusion d'une étoile à neutrons se forme en raison de la désintégration radioactive des noyaux atomiques. De nombreuses études terrestres ont conclu que les noyaux atomiques en décomposition se divisent en deux groupes, l’élément dominant se développant lentement.

Dix jours après la fusion, les émissions continentales ont atteint leur maximum aux longueurs d'onde IR à une température de 1300 K et ont continué à se refroidir et à s'atténuer. La caméra IRAC du télescope spatial Spitzer a surveillé le site pendant 3,9 heures à trois époques: 43, 74 et 264 jours après l'événement. La forme et l'évolution du rayonnement reflètent les processus physiques, par exemple la proportion d'éléments lourds dans les émissions ou le rôle possible de la poussière de charbon. Suivre l'évolution du flux dans le temps permet aux astronomes d'affiner le modèle et de comprendre ce qui se passe dans le processus même de fusion d'étoiles à neutrons.

Vue d'ensemble de la source de l'onde gravitationnelle de Spitzer

L’image IRAC IR montre une émission de 4,5 microns provenant de la fusion de deux étoiles à neutrons remarquées pour la première fois par des détecteurs d’ondes gravitationnelles. La photo a été prise 43 jours après l'événement. Dans le processus de traitement complexe, la plupart des objets voisins brillants ont été supprimés pour indiquer la source de la fusion (en haut à gauche - flèches rouges) Les chercheurs ont mesuré et interprété les observations IR. La source était extrêmement faible et était située trop près d'un objet brillant. En utilisant le nouvel algorithme IRAC pour éliminer les corps de luminosité constante, il était possible d'identifier clairement la source de la fusion au cours des deux premières périodes, bien que celle-ci se soit révélée plus faible que prévu par les modèles. La troisième époque a été assombrie jusqu'à la fin. Mais la vitesse de gradation et les couleurs IR sont cohérentes avec les modèles (le matériau a refroidi à environ 1200 K). A titre d'explication, une transformation d'éjection possible dans la phase sombre est proposée.

Les chercheurs pensent qu'à l'avenir, des fusions d'étoiles doubles seront observées avec l'amélioration des levés IR (LISA débutera en 2019) et que les caractéristiques du rayonnement IR permettront une détermination plus précise des processus de désintégration nucléaire. En outre, les résultats suggèrent que Spitzer est maintenant capable de fixer des doubles fusions à une distance de 400 millions d'années-lumière.

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