GW230814

GW230814
Représentation de GW230814 et du signal reconstruit
Détection
Date de détection	14 août 2023
Publication des résultats	9 septembre 2025
Détecté par	LIGO Livingston
Données
Source	Coalescence de trou noir binaire
Masse principale ${\displaystyle m_{1}}$	33,7+2,9 −2,2 M☉
Masse secondaire ${\displaystyle m_{2}}$	28,2+2,2 −3,1 M☉
Masse totale ${\displaystyle M}$	61,9+2,0 −2,0 M☉
Masse chirp ${\displaystyle {\mathcal {M}}}$	26,8+0,9 −1,0 M☉
Spin effectif ${\displaystyle \chi _{\mathrm {eff} }}$	−0,01+0,06 −0,07
Décalage vers le rouge (z)	0,06+0,04 −0,03
Distance de luminosité	289+183 −130 Mpc
Rapport signal sur bruit	42

GW230814 (ou GW230814_230901) désigne un signal d'ondes gravitationnelles observé par le détecteur LIGO Livingston le 14 août 2023. Bien qu'un seul détecteur fût en observation, le signal est l'un des plus forts jamais observé, avec un rapport signal sur bruit record de 42 (il sera, dépassé, en janvier 2025, par GW250114)^[1],[2],[3].

Le signal est issu de la fusion d'un trou noir binaire, dont les composantes ont des masses respectives autour de 33.7 M_☉ et 28.2 M_☉. Celles-ci se situent dans le cœur de la distribution des trous noirs binaires observés habituellement^[1].

Le système est situé à 289+183
−130 Mpc de la Terre, correspondant à un décalage vers le rouge de 0,06+0,04
−0,03^[1].

GW230814 n'a été observé que par le détecteur LIGO Livingston, les autres détecteurs étant hors-ligne au moment de l'évènement. Il a été rapporté 15 s après son passage dans le détecteur par la chaîne d'analyse GstLAL^[4]. Il a par la suite été également retrouvé par PyCBC lors de l'analyse hors-ligne^[1].

L'évènement a été observé avec un rapport signal sur bruit de 42, ce qui est exceptionnellement élevé, en particulier avec un seul détecteur. Cette clarté du signal permet une forte confiance dans la significativité du signal, alors que les évènements observés par un seul détecteur sont habituellement plus difficiles à distinguer du bruit^[1].

Le rapport signal sur bruit élevé du signal le rend particulièrement propice pour effectuer des tests de la relativité générale. Ces tests incluent en particulier la recherche d'un résidu une fois le modèle de signal retiré, la mesure de possibles effets de dispersion ou la recherche d'échos, ne trouvant pas de déviation par rapport à la relativité générale. Cependant, un des tests, s'appuyant sur une variation du modèle SEOBNR^{[N 1],[5]}, montre une meilleure coïncidence avec un modèle incompatible avec la relativité générale ; cette déviation est également observée par l'analyse TIGER^{[N 2],[6]}. L'analyse plus poussée de l'évènement montre que cette déviation est toutefois compatible avec un problème de modélisation du signal ainsi qu'avec des effets aléatoires dus au bruit du détecteur (l'absence d'observation dans un second détecteur rendant difficile de les distinguer)^[1].

Une analyse réalisée par une équipe indépendante rapporte également une confirmation de la loi des aires de Hawking (second principe de la thermodynamique des trous noirs), s'appuyant également sur l'évènement GW231226. Celle-ci montre que la loi est effectivement respectée, avec un très haut niveau de confiance pour GW230814^[7].

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