GW230529

GW230529
Distribution de probabilité des paramètres de GW230529
Détection
Date de détection	29 mai 2023
Publication des résultats	5 avril 2024
Détecté par	LIGO Livingston
Données
Source	Coalescence trou noir-étoile à neutrons
Masse principale ${\displaystyle m_{1}}$	3,6+0,8 −1,2 M☉
Masse secondaire ${\displaystyle m_{2}}$	1,4+0,6 −0,2 M☉
Masse totale ${\displaystyle M}$	5,1+0,6 −0,6 M☉
Masse chirp ${\displaystyle {\mathcal {M}}}$	1,94 ± 0,04 M☉
Spin principal ${\displaystyle \chi _{1}}$	0,44+0,4 −0,37
Spin effectif ${\displaystyle \chi _{\mathrm {eff} }}$	0,10+0,12 −0,17
Décalage vers le rouge (z)	0,04 ± 0,02
Distance de luminosité	201+102 −96 Mpc
Rapport signal sur bruit	11.5

GW230529 (ou GW230529_181500) désigne un signal d'ondes gravitationnelles observé par le détecteur LIGO-Livingston le 29 mai 2023. Survenu alors que les détecteurs LIGO-Hanford et Virgo étaient hors-ligne, il a tout de même été détecté et rapporté 16 s après que le signal a atteint les détecteurs^[1],[2],[3].

Le signal est issu de la fusion de deux objets compacts. Le moins massif, avec une masse entre 1,2 et 2,0 M_☉, est une étoile à neutrons. La nature du plus massif, entre 2,4 et 4,4 M_☉, est moins claire ; bien qu'il s'agisse très probablement d'un trou noir, la possibilité qu'il soit une étoile à neutrons n'est pas exclue.

Le système est situé à 201+102
−96 Mpc de la Terre, correspondant à un décalage vers le rouge de 0,04 ± 0,02^[2].

GW230529 a été détecté uniquement par le détecteur LIGO-Livingston, LIGO-Hanford étant hors-ligne au moment de l'arrivée du signal. Le détecteur européen Virgo n'était pas opérationnel durant cette période. KAGRA, un détecteur japonais, était en ligne, mais sa sensibilité n'était pas suffisante pour une détection. L'évènement a été identifié par trois chaînes d'analyse à faible latence, GstLAL, PyCBC et MBTA, avec un rapport signal sur bruit autour de 11.5^[2].

La détection d'une fusion d'un trou noir et d'une étoile à neutrons ("NSBH") revêt un intérêt particulier, ce type d'évènement étant encore rare (GW230529 étant seulement le troisième NSBH confirmé). Ces détections permettent ainsi de réévaluer les taux de tels évènements, encore mal connus^[2].

Cet évènement a de particulier que son objet le plus massif reste très léger comparé aux observations habituelles de trous noirs. De plus, il est théorisé que les objets d'une entre 3 et 5 M_☉ sont rares. En effet, les étoiles à neutrons peuvent difficilement avoir une masse supérieure à 3 M_☉, leur équation d'état interdisant des objets plus massifs. A l'inverse, la formation de trous noirs lors d'une supernova ne permet pas d'en former avec des masses en dessous de 5 M_☉. L'observation d'un objet avec une masse dans ce "trou" pose donc la question de sa formation ; elle appuie également les observations d'évènements précédents comme GW190814, qui supportaient également ce type d'objet. Les possibilités de formation incluent la retombée de gaz suite à une supernova, l'accrétion de gaz externe sur une étoile à neutrons, ou une fusion précédente entre deux étoiles à neutrons^[2],[4],[5].

GW230529 a aussi été utilisé pour réaliser des tests de la relativité générale, permettant notamment de tester les modèles avec des objets relativement légers^[6].

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