Partout dans le monde, les astrophysiciens se penchent sur les échos des ondes gravitationnelles qui ondulent à travers la Terre lorsque des trous noirs ou des étoiles à neutrons lointains entrent en collision. L’une de ces astrophysiciennes est Christine Ye, une étudiante de 17 ans de l’Eastlake High School dans la banlieue de Seattle.
Vous travaillez sur ondes gravitationnellesdans lequel elle a observé les ondulations dans l’espace-temps d’un collision entre un trou noir et une étoile à neutronsa obtenu sa première place au Regeneron Science Talent Search, un concours national.
Vous vous intéressez à astronomie a commencé au collège, lorsqu’elle a lancé un projet sur le thème de l’astronomie dans une expo-sciences régionale. Voulant explorer davantage, Ye est tombé sur un groupe de chercheurs de l’Université de Washington qui travaillait avec l’Observatoire nord-américain du nanohertz pour les ondes gravitationnelles (NANOGrav).
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Au début, le travail de Ye était relativement simple : passer au crible les monticules de données provenant des observations d’ondes gravitationnelles. Mais plus elle regardait, plus elle se retrouvait à prêter attention à quelque chose traditionnellement sous le radar des observateurs d’ondes gravitationnelles : les cadavres stellaires appelés étoiles à neutrons et une saveur particulière de ces objets appelée pulsars.
“J’ai passé beaucoup de temps avec NANOGrav, à regarder et à utiliser des pulsars”, a déclaré Ye à Space.com.
Trous noirs sont le fourrage typique des observatoires d’ondes gravitationnelles, mais des outils tels que le Interféromètre laser Observatoire des ondes gravitationnelles (LIGO) et l’interféromètre européen Virgo peuvent également voir les étoiles à neutrons. Le problème est que les étoiles à neutrons sont moins massives que les trous noirs. En conséquence, lorsqu’ils entrent en collision ou interagissent les uns avec les autres, les ondulations ne sont pas aussi fortes, il est donc plus difficile pour les observateurs d’ondes gravitationnelles de les voir de Terre.
Pourtant, Ye a commencé à examiner les données. En particulier, elle a commencé à simuler des systèmes d’étoiles binaires – comment ils pourraient évoluer et mourir, se transformant en trous noirs et en étoiles à neutrons qui pourraient entrer en collision et faire des vagues. Elle voulait voir si ses simulations pouvaient reproduire les vagues que les astrophysiciens avaient vues auparavant.
Une chose que vous pouvez apprendre des étoiles à neutrons est leur masse. Les astronomes ont vu de nombreuses étoiles à neutrons et de nombreux trous noirs, mais les étoiles à neutrons les plus massives sont toujours moins massives que la plupart des trous noirs connus.
Les astrophysiciens appellent cet écart un écart de masse, et tout objet dont la masse se situe dans les profondeurs obscures de l’écart est d’un grand intérêt.
Lorsque Ye a simulé des collisions d’étoiles à neutrons avec des trous noirs, elle a fait tourner les étoiles à neutrons – ce que de nombreuses étoiles à neutrons, y compris les pulsars, sont connues pour faire. Elle a découvert que si une étoile à neutrons tournait, elle pouvait être massive – plus massive que n’importe quelle étoile à neutrons connue, la plaçant bien dans l’écart de masse.
Le travail de Ye fait actuellement l’objet d’un examen par les pairs et sera bientôt publié. Ye attend avec impatience un avenir dans lequel les astrophysiciens et les observateurs des ondes gravitationnelles pourront voir plus d’un événement à la fois.
Lorsqu’elle revient sur le projet, Ye a déclaré qu’elle était surprise de voir à quel point l’astronomie moderne est différente de l’image stéréotypée d’une personne regardant à travers un télescope.
“La grande majorité du travail que j’ai fait consistait à programmer, à exécuter toutes ces statistiques et à faire toutes ces inférences”, a déclaré Ye à Space.com.
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