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Le détecteur d'ondes gravitationnelles se rallume aux États-Unis

Le détecteur d'ondes gravitationnelles se rallume aux États-Unis

Deux installations massives qui enregistrent des ondes gravitationnelles dans notre univers sont sur le point de se rallumer aux États-Unis. Le 1er avril, les installations de la Louisiane et de l'État de Washington qui se combinent pour constituer l'observatoire à ondes gravitationnelles de l'interféromètre laser (LIGO) recommenceront à faire des recherches après plus d'un an d'arrêt afin que leur matériel puisse être mis à niveau.

Il y a plus d'un siècle, Albert Einstein a conclu que lorsque des objets massifs comme les trous noirs entrent en collision, ils envoient des ondes de choc à travers l'espace-temps. Ces ondulations ou ondes gravitationnelles peuvent être détectées sur Terre à l'aide d'un équipement scientifique précis.

La détection des ondes mène au prix Nobel

En 2015, des scientifiques ont détecté pour la première fois des ondes gravitationnelles lors d'une collision de trous noirs. Cette découverte a été un tel bond en avant en physique que les trois chercheurs responsables du projet ont remporté le prix Nobel.

Depuis lors, de nombreux autres événements de collision ont été détectés. Jusqu'à présent, 10 trous noirs se brisant les uns dans les autres ont été enregistrés ainsi qu'une paire d'étoiles à neutrons se brisant ensemble.

Une fois que les installations seront de nouveau en ligne après le 1er avril, la recherche pourra se poursuivre avec un équipement encore plus amélioré. «Jusqu'à présent, nous avons vu 11 choses. Peut-être que nous en verrons deux fois plus cette année», déclare Joseph Giaime, responsable de l'observatoire LIGO à Livingston, en Louisiane.

Les deux installations rejoindront un troisième détecteur en Italie appelé VIRGO, qui augmente considérablement les chances du groupe de détecter l'emplacement exact des ondes gravitationnelles dans l'univers. Le Japon développe également une installation appelée KAGRA qui sera bientôt mise en ligne pour rejoindre le groupe.

L'astronomie obtient un nouvel outil

La recherche d'ondes gravitationnelles est une nouvelle étape pour l'astronomie, qui a précédemment dépensé la plupart de son énergie à rechercher la lumière dans le ciel. Comme les trous noirs n'émettent pas de lumière, les étudier a toujours posé un problème.

Ces puissants détecteurs offrent aux chercheurs une toute nouvelle méthode pour étudier ces objets mystérieux. «Galileo a inventé le télescope ou l'a utilisé pour la première fois pour faire de l'astronomie il y a 400 ans. Et aujourd'hui, nous construisons toujours de meilleurs télescopes», note Gabriela González, professeur de physique et d'astronomie à la Louisiana State University. "Je pense que cette décennie a été le début de l'astronomie des ondes gravitationnelles. Donc, cela continuera à progresser, avec de meilleurs détecteurs, avec différents détecteurs, avec plus de détecteurs."

Comment ça fonctionne

La méthode actuelle de recherche des ondulations gravitationnelles provient des technologies hautes et basses. Chaque détecteur LIGO aux États-Unis est composé de deux longs tuyaux en béton disposés en «L». Chaque bras de la forme s'étend sur environ 3 kilomètres.

À l'intérieur se trouve un laser puissant qui rebondit d'avant en arrière à l'intérieur du tuyau. Le laser mesure avec précision la longueur du pipeline encore et encore. Lorsque l'onde gravitationnelle traverse, déformant l'espace, la longueur du tuyau change. Le laser peut détecter ce changement et les scientifiques savent qu'un événement cosmique s'est produit.

Le changement de longueur est une fraction de la largeur d'une particule subatomique. LIGO aura une présence plus publique une fois de nouveau en ligne. Si une activité gravitationnelle est détectée, une alerte se déclenchera afin que les agronomes amateurs puissent effectuer leurs propres analyses du ciel nocturne. Lorsque la collision d'étoiles à neutrons a été détectée, elle a créé un feu d'artifice naturel visible.

Les chercheurs sont ravis de ce que les installations récemment mises à jour pourraient trouver. «C'est comme ça que la découverte se produit», dit-elle. "Vous allumez un nouvel instrument, vous le montrez au ciel, et vous voyez quelque chose dont vous n'aviez aucune idée de l'existence."


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