{"id":9374,"date":"2023-05-26T21:07:57","date_gmt":"2023-05-26T21:07:57","guid":{"rendered":"https:\/\/www.africa-press.net\/comores\/politique\/ondes-gravitationnelles-apres-une-pause-de-trois-ans-une-nouvelle-chasse-est-lancee"},"modified":"2023-05-26T22:29:20","modified_gmt":"2023-05-26T22:29:20","slug":"ondes-gravitationnelles-apres-une-pause-de-trois-ans-une-nouvelle-chasse-est-lancee","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.africa-press.net\/comores\/toutes-les-actualites\/ondes-gravitationnelles-apres-une-pause-de-trois-ans-une-nouvelle-chasse-est-lancee","title":{"rendered":"Ondes gravitationnelles\u00a0: apr\u00e8s une pause de trois ans, une nouvelle chasse est lanc\u00e9e"},"content":{"rendered":"

Africa-Press – Comores. <\/strong><\/span>L\u2019astronomie est de\u0301cide\u0301ment en fe\u0302te ! Alors que le te\u0301lescope spatial James Webb nous re\u0301gale de ses points de vue a\u0300 couper le souffle sur l\u2019Univers, voici qu\u2019a de\u0301marre\u0301 le 24 mai 2023 une nouvelle campagne d\u2019observations d\u2019ondes gravitationnelles. Et elle s\u2019annonce tout aussi passionnante que le JWST puisqu\u2019il s\u2019agit cette fois d\u2019observer la danse puis la fusion de trous noirs ou d\u2019e\u0301toiles a\u0300 neutrons, les astres les plus e\u0301tranges du bestiaire cosmique…<\/p>\n

L\u2019astronomie gravitationnelle, une \u201cnouvelle fene\u0302tre ouverte sur l\u2019Univers\u201d<\/b><\/p>\n

Apre\u0300s trois ans de mise a\u0300 l\u2019arre\u0302t afin d\u2019ame\u0301liorer leur sensibilite\u0301, les deux de\u0301tecteurs constituant Ligo aux Etats-Unis ont donc officiellement repris du service. Ils seront rejoints dans quelques mois par l\u2019instrument franco-italien Virgo installe\u0301 pre\u0300s de Pise en Italie, et pour la toute premie\u0300re fois par Kagra, un instrument japonais en cours d\u2019ache\u0300vement.<\/p>\n

L\u2019astronomie gravitationnelle, \u201ccette nouvelle fene\u0302tre ouverte sur l\u2019Univers\u201d selon l\u2019expression consacre\u0301e, s\u2019appre\u0302te donc a\u0300 engranger une riche moisson d\u2019observations, comme l\u2019explique a\u0300 Sciences et Avenir Sarah Antier, astronome a\u0300 l\u2019observatoire de la Co\u0302te d\u2019Azur, au sein du laboratoire Arte\u0301mis. \u201cDepuis la premie\u0300re de\u0301tection en 2015, 90 fusions, de trous noirs, d\u2019e\u0301toiles a\u0300 neutrons, ou d\u2019un trou noir avec une e\u0301toile a\u0300 neutrons, ont e\u0301te\u0301 enregistre\u0301es en trois campagnes. Gra\u0302ce a\u0300 l\u2019ame\u0301lioration des instruments, nous espe\u0301rons cette fois en observer plusieurs chaque semaine, durant vingt mois. D\u2019ailleurs, si le O4 [raccourci pour de\u0301signer cette 4e campagne, ndlr] a de\u0301marre\u0301 officiellement le 24 mai, Ligo a de\u0301tecte\u0301 un e\u0301ve\u0301nement de\u0300s 18. Cela montre que l\u2019on peut vraiment s\u2019attendre a\u0300 une avalanche de de\u0301tections\u201d.<\/p>\n

Une infime contraction de l\u2019espace et du temps<\/b><\/p>\n

L\u2019astronomie gravitationnelle ne recueillie pas la lumie\u0300re e\u0301mise par les astres, comme le font les te\u0301lescopes. Elle est sensible a\u0300 quelque chose de bien moins de\u0301celable : le fre\u0301missement de l\u2019espace et du temps. Lorsque deux astres tre\u0300s compacts, des trous noirs ou des e\u0301toiles a\u0300 neutrons, fusionnent entre eux, la quantite\u0301 d\u2019e\u0301nergie libe\u0301re\u0301e est telle qu\u2019elle de\u0301forme l\u2019espace-temps. Cela ge\u0301ne\u0300re des ondes gravitationnelles se propageant a\u0300 la vitesse de la lumie\u0300re dans toutes les directions, comme les vaguelettes a\u0300 la surface de l\u2019eau apre\u0300s la chute d\u2019une pierre.<\/p>\n

Ces ondes correspondent en fait a\u0300 d\u2019infimes contraction-dilatation des distances, totalement inde\u0301tectables pour nous, mais qui n\u2019e\u0301chappent pas aux membres de la collaboration Virgo-Ligo-Kagra. Pour les saisir, ils comparent les trajets de deux faisceaux lasers re\u0301fle\u0301chis entre des miroirs. Une variation relative de leurs longueurs, de\u0301tecte\u0301e par interfe\u0301rome\u0301trie, trahit le passage de l\u2019onde. \u201cConcernant Virgo, nous avons installe\u0301 de nouveaux e\u0301quipements (miroir, laser, …) qui vont nous permettre de gagner en sensibilite\u0301. Mais il reste du travail a\u0300 re\u0301aliser sur les miroirs, qui sont suspendus et sous vide, ce qui rend toute intervention complique\u0301e. Tant que nous n\u2019aurons pas acheve\u0301 cette e\u0301tape, nous ne pourrons pas augmenter la sensibilite\u0301 de Virgo. Voila\u0300 pourquoi nous ne de\u0301marrerons que dans quelques mois\u201d, pre\u0301cise Nicolas Leroy, qui dirige le groupe ondes gravitationnelles du laboratoire IJCLAB a\u0300 Orsay.<\/p>\n

Voir la danse des trous noirs juste avant qu\u2019ils ne fusionnent<\/b><\/p>\n

Gagner en sensibilite\u0301 va permettre de voir plus loin dans l\u2019Univers, et donc d\u2019e\u0302tre te\u0301moin de davantage d\u2019e\u0301ve\u0301nements. Ligo pouvait \u201cvoir\u201d jusqu\u2019a\u0300 140 me\u0301gaparsecs (environ 450 millions d\u2019anne\u0301es-lumie\u0300re). De\u0301sormais son horizon se porte a\u0300 160 Mpc (620 millions d\u2019A-L). Virgo quant a\u0300 lui devrait passer de 30 a\u0300 60 Mpc (200 millions d\u2019A-L). Kagra est encore en phase de test. Sa sensibilite\u0301 n\u2019est pour l\u2019instant que de 1 Mpc (3 millions d\u2019A-L), ce qui ne lui permettra de voir que des e\u0301ve\u0301nements dans notre Univers local. Il devrait fonctionner environ un mois, afin de ve\u0301rifier que l\u2019interfe\u0301rome\u0300tre est au point, avant de stopper et subir une se\u0301rie d\u2019ame\u0301liorations et de\u0301cupler sa sensibilite\u0301 vers 2025.<\/p>\n

Mais pourquoi multiplier ainsi ces instruments si de\u0301licats a\u0300 mettre au point ? \u201cAvoir 4 instruments permet de surveiller le ciel en permanence, me\u0302me si un ou deux sont a\u0300 l\u2019arre\u0302t pour diverses raisons techniques, re\u0301pond Sarah Antier. Par ailleurs, il faut au moins deux instruments pour bien localiser la source d\u2019une e\u0301mission, par triangulation, comme avec le syste\u0300me GPS\u201d. L\u2019analyse des ondes gravitationnelles renseigne sur les masses qui tournoient les unes autour des autres, avant de fusionner en trou noir. Un me\u0301canisme au c\u0153ur de l\u2019astronomie gravitationnelle. \u201cIl s\u2019agit de comprendre comment le nouvel objet compact re\u0301sultant s\u2019est forme\u0301, selon sa masse. Si c\u2019est un trou noir tre\u0300s massif, peut-il re\u0301sulter la fusion successive de plusieurs e\u0301toiles massives par exemple ? En combien de temps ? Voila\u0300 le type de questions que l\u2019on se pose\u201d.<\/p>\n

Comment se de\u0301forment les e\u0301toiles a\u0300 neutrons<\/b><\/p>\n

Un autre aspect inte\u0301resse les astronomes : le rapport de masse entre les corps qui fusionnent. \u201cLors de l\u2019O3, nous avons eu des rapports inte\u0301ressants. Par exemple, la rencontre d\u2019un trou noir tre\u0300s massif avec une e\u0301toile a\u0300 neutron. Comment des astres de masses si diffe\u0301rentes peuvent-ils cohabiter l\u2019un pre\u0300s de l\u2019autre, puis fusionner. Lors de l\u2019O4, nous espe\u0301rons e\u0302tre te\u0301moins de rapports de masses tre\u0300s disproportionne\u0301s. Mais il faut collectionner le plus d\u2019e\u0301ve\u0301nements possibles pour avoir une chance de tomber sur la perle rare\u201d, ajoute Sarah Antier.<\/p>\n

E\u0302tre capable de de\u0301tecter des collisions lointaines permet aussi de mieux voir celles qui sont proches. \u201cOn mesure avec plus de pre\u0301cision les parame\u0300tres de la source, ce qui est d\u2019un grand inte\u0301re\u0302t en astrophysique. Par exemple, s\u2019il s\u2019agit de la rencontre de deux e\u0301toiles a\u0300 neutrons, nous devrions pouvoir observer la de\u0301formation des e\u0301toiles en se rapprochant l\u2019une de l\u2019autre\u201d ajoute Nicolas Leroy.<\/p>\n

Toute information sur ces astres extraordinaires que sont les e\u0301toiles a\u0300 neutrons est pre\u0301cieuse. La densite\u0301 d\u2019une telle e\u0301toile, reliquat d\u2019une e\u0301toile massive apre\u0300s son explosion en supernova, est estime\u0301e a\u0300 une centaine de millions de milliards (1017) de kilogrammes par me\u0300tre-cube ! Autant dire que l\u2019on ignore a\u0300 quoi peu bien ressembler la matie\u0300re ainsi concentre\u0301e. La voir se de\u0301former permettrait de nourrir les mode\u0300les qui tentent de de\u0301crire cet e\u0301tat ultime de la matie\u0300re. \u201cNous aimerions aussi saisir l\u2019instant pre\u0301cis ou\u0300 la matie\u0300re de l\u2019e\u0301toile a\u0300 neutrons atteint une densite\u0301 colossale avant de devenir trou noir. Sur Terre, aucun acce\u0301le\u0301rateur de particules ne parviendra a\u0300 reproduire les conditions ne\u0301cessaires. Tandis que dans l\u2019Univers, cela se produit en permanence. C\u2019est un fabuleux \u00ab laboratoire \u00bb auquel seules les ondes gravitationnelles nous donnent acce\u0300s\u201d, conclut Sarah Antier.<\/p>\n

Une application pour e\u0302tre alerte\u0301 du passage d\u2019une onde<\/b><\/p>\n

Dernie\u0300re ame\u0301lioration de cette nouvelle campagne : le syste\u0300me d\u2019alerte. L\u2019onde gravitationnelle n\u2019est pas instantane\u0301e, elle ressemble a\u0300 une se\u0301rie de vaguelettes qui de\u0301ferlent sur le de\u0301tecteur. Celui-ci sera capable de pre\u0301venir la communaute\u0301 des astrophysiciens quelques secondes avant le passage de l\u2019onde principale, ce qui permettra par exemple de braquer un te\u0301lescope vers la source, et de saisir un flash lumineux associe\u0301 a\u0300 l\u2019e\u0301ve\u0301nement. Une application est me\u0302me te\u0301le\u0301chargeable afin d\u2019e\u0302tre pre\u0301venu du passage d\u2019une onde gravitationnelle. Promis, ce passage est indolore. Mais quelle e\u0301motion de songer qu\u2019a\u0300 ce moment pre\u0301cis, l\u2019espace et le temps vibrent car un jour lointain, deux trous noirs se sont percute\u0301s, a\u0300 des milliards et de milliards de km de la Terre…<\/p>\n

Pour plus d’informations et d’analyses sur la Comores<\/a>, suivez Africa-Press<\/a><\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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