Le Guru à quelques jours de retard, il tente de se remettre d’une méchante (pléonasme) grippe… Il sera certainement plus présent demain !

Bien qu’elles semblent devenir communes, il convient de rappeler que l’observation des ondes gravitationnelles, ces ondulations dans la toile de l’espace-temps engendrées par de massifs évènements cataclysmiques dans un passé très lointain, aussi lointain que leur distance, est l’une des découvertes scientifiques les plus importantes de notre siècle.

Le Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory  (LIGO) vient pour la quatrième fois de détecter des ondes gravitationnelles, mais cette fois-ci, il n’était pas seul : les signaux ont également été mesurés par le détecteur Virgo, en Italie, marquant une nouvelle étape dans l’observation de l’Univers.

N’hésitez pas à consulter la précédente l’introduction du Guru aux ondes gravitationnelles, ici : “Découverte des ondes gravitationnelles prédites 100 ans auparavant par Albert Einstein” pour peut-être un peu mieux appréhender le phénomène.

Ce dernier événement a été observé le 14 août et il a été causé par une collision entre deux énormes trous noirs à environ 1,8 milliard d’années-lumière d’ici, de masses d’environ 31 fois et 25 fois plus grande que le Soleil et le résultat final fut un trou noir d’environ 53 fois la masse du Soleil. Cela signifie que trois masses solaires ont été converties en énergie observée dans les ondulations.

Une simulation de deux trous noirs pris dans leur orbite mutuelle et les ondes gravitationnelles qu’ils produiraient. (S. Shapiro/ R. Gold/ V. Paschalidis/ M. Ruiz)

Les ondes gravitationnelles ont d’abord été prédites par Albert Einstein il y a plus de 100 ans, mais il aura fallu attendre jusqu’en septembre 2015 pour qu’elles soient directement observées. Le LIGO a continué à détecter le phénomène en décembre cette même année, puis à nouveau en janvier 2017.

Les ondes gravitationnelles en passant à travers un objet massif le déforment, l’étirant et le compressant dans le sens du déplacement de la vague, laissant un témoin, bien que minuscule, de l’effet.

Ces événements ont tous été captés par les détecteurs jumeaux du LIGO en Louisiane et à Washington. Chacune de ces installations reflète les faisceaux laser sur deux tunnels de 4 km et en mesurant la lumière à mesure qu’elle en sort, les scientifiques peuvent détecter les distorsions physiques aussi petites que la fraction d’un proton.

Schéma du dispositif expérimental LIGO (LIGO)

La partie du Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory  (LIGO) se trouvant à Hanford (Caltech).

Cette nouvelle détection fut soutenu par l’installation Virgo près de Pise, en Italie, juste deux semaines après son démarrage.

L’instrument scientifique Virgo. (The Virgo collaboration/CCO 1.0)

Selon France Córdova , Directeur de la National Science Foundation :

Aujourd’hui, nous sommes ravis d’annoncer la première découverte réalisée en partenariat entre l’observatoire d’onde gravitationnelle Virgo et la collaboration scientifique LIGO, la première fois qu’une surveillance des ondes gravitationnelles ait été réalisée par ces observatoires, situés à des milliers de kilomètres de distance. C’est une étape passionnante dans l’effort scientifique international croissant visant à résoudre les mystères extraordinaires de notre univers.

Avec la participation du Virgo de l’autre côté de la planète, les scientifiques peuvent plus précisément trianguler la source des signaux. Le réseau à trois détecteurs isole de 10 fois la partie du ciel d’où provenaient les ondes, permettant aux chercheurs d’affiner leur recherche.

Selon Laura Cadonati, porte-parole adjointe du LIGO Scientific Collaboration :

D’être capable d’identifier une plus petite zone de recherche est important, car de nombreuses fusions d’objets compacts, par exemple celles qui impliquent des étoiles à neutrons, devraient produire des émissions électromagnétiques à large bande en plus des ondes gravitationnelles. Cette information a permis à 25 établissements partenaires d’effectuer des observations de suivi basées sur la détection LIGO-Virgo.

L’opération d’observation actuelle a pris fin le 25 août, mais la prochaine devrait commencer à la mi-2018. Pendant ce temps, les scientifiques s’attendent à pouvoir détecter les ondes gravitationnelles sur une base hebdomadaire.

Selon David H. Reitze, directeur exécutif du laboratoire LIGO :

Avec cette première détection conjointe par les détecteurs LIGO et Virgo, nous avons franchi un pas de plus dans le domaine des ondes gravitationnelles du cosmos. Virgo apporte une nouvelle capacité à détecter et à mieux localiser les sources d’ondes gravitationnelles, ce qui conduira sans aucun doute à des résultats passionnants et imprévus dans le futur.

L’observation décrite dans une étude publiée dans Physical Review Letters (PDF): GW170814 : A three-detector observation of gravitational waves from a binary black hole et présentée sur le site du National Science Foundation : LIGO and Virgo observatories jointly detect black hole collision, du LIGO : Gravitational waves from a binary black hole merger observed by LIGO and Virgo.