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La chasse aux ondes gravitationnelles est de retour. Après une série de mises à niveau, l’observatoire d’interférences de gravitation d’ondes interférométriques au laser (LIGO) de la National Science Foundation reprendra ses recherches d’ondes dans l’espace et dans le temps le lundi 1er avril.

LIGO reprend son travaille

LIGO est célèbre pour avoir effectué la première détection directe d’ondes gravitationnelles en 2015, pour laquelle les fondateurs de l’observatoire ont reçu le prix Nobel. L’observatoire a pu détecter les ondes de gravité générées par deux trous noirs en collision situés à 1,3 milliard d’années-lumière de la Terre. Depuis, il a observé neuf autres fusions de trous noirs et une collision de deux étoiles à neutrons.
Les ondes gravitationnelles sont des ondulations dans le tissu de l’espace-temps, causées par des corps massifs qui le courbent comme une boule de bowling posée sur une feuille de caoutchouc. Einstein avait prédit leur apparition dans le cadre de sa théorie générale de la relativité en 1916.
Mais les physiciens ont mis presque un siècle à les observer car les effets sont minimes. Depuis que ces ondes ont été détectées, elles peuvent être utilisées pour étudier des objets cosmiques comme alternative aux télescopes utilisant la lumière.

L’équipe de LIGO recherche des événements extrêmes

L’équipe de LIGO espère maintenant étudier les ondes gravitationnelles plus en profondeur, en utilisant l’observatoire traité aux lasers, des miroirs et autres composants mis à niveau, ce qui lui permettra de commencer son observation la plus longue et la plus sensible à ce jour. Elle envisagera davantage de fusions de trous noirs, mais recherchera également d’autres événements extrêmes comme la fusion de deux étoiles à neutrons ou la fusion d’un trou noir et d’une étoile à neutrons.
En plus de ces événements importants, les scientifiques rechercheront également des signaux plus faibles mais continus comme ceux émis par les étoiles à neutrons en rotation. Il peut être possible de détecter les ondes gravitationnelles en examinant les données recueillies sur une longue période.
«En tant qu’étudiant en ondes continues, la sensibilité améliorée et la durée d’observation plus longue signifient que nous pouvons sonder nos sources de manière plus intéressante», explique John Whelan, professeur agrégé au Rochester Institute of Technology et chef de groupe du LIGO Scientific Collaboration dans un communiqué.

L’équipe étudie Scorpius X-1

Son équipe étudie Scorpius X-1, une source prometteuse de ces ondes gravitationnelles continues. « Il s’agit de la source de rayons X continue la plus brillante au monde, à part le Soleil », expliqué Whelan, « et c’est un système binaire composé d’une étoile à neutrons et d’une autre étoile moins massive. »

Les mises à niveau de LIGO devraient permettre aux chercheurs de trouver davantage d’ondes gravitationnelles provenant de différentes sources, les événements se déroulant à une distance moyenne de 550 millions d’années-lumière, soit plus de 190 millions d’années-lumière de plus qu’auparavant. Calum Torrie, responsable de l’ingénierie mécano-optique de LIGO chez Caltech, est déjà fier de ce succès: « des événements extrêmes dans notre Univers », a-t-il déclaré.
Source : RIT Research
Crédit photo sur Unsplash : Greg Rakozy