Un observatoire massif des ondes gravitationnelles revient à l’action

Après une absence prolongée de la scène de la détection des ondes gravitationnelles, le projet massif LIGO est de nouveau opérationnel.

L’observatoire d’ondes gravitationnelles à interféromètre laser (LIGO) fonctionne en conjonction avec le détecteur Virgo en Italie et le détecteur KAGRA au Japon pour détecter les ondes gravitationnelles—perturbations dans le tissu de l’espace-temps causées par les interactions d’objets massifscts.

La collaboration rendue monumentale nouvelles en 2016 quand cela a d’abord fait une détection d’ondes gravitationnellesconfirmant un phénomène prédit par le physicien Albert Einstein il y a plus d’un siècle. L’idée de base est que les objets avec des champs gravitationnels formidables, généralement les objets les plus denses de l’univers, tels que les trous noirs et les étoiles à neutrons, provoquent des ondulations dans l’espace-temps lorsqu’ils se forment, interagissent et fusionnent.

Ces ondes gravitationnelles pulsent vers l’extérieur à travers l’univers, et de minuscules différences dans les mesures prises par LIGO révèlent comment les ondes ont étiré l’espace-temps. En 2021, les physiciens quantiques ont surfondu les miroirs de LIGO jusqu’à un zéro quasi absolu pour voir comment ils pourraient encore fabriquer le détecteur ultra-sensible.

Depuis la première détection de LIGO, détecter les ondes gravitationnelles est devenu une routine pour le détecteur. Mais maintenant, l’achèvement d’une mise à niveau de 35 millions de dollars des détecteurs à Washington et en Louisiane devrait faire passer le nombre de détections d’environ une par semaine à une tous les deux jours, selon la nature.

Une partie importante de la mise à niveau a été la construction de tuyaux à vide supplémentaires avec des miroirs à leurs extrémités, ce qui réduira la quantité de bruit que les scientifiques doivent passer au crible dans leur recherche. Les tuyaux réduiront également la gigue des miroirs aux basses fréquences; lorsque vous essayez de discerner les moindres mouvements d’objets sur Terre, la gigue est quelque chose que vous aimeriez éviter.

Le détecteur Virgo a également subi une mise à niveau, à hauteur de 9 millions de dollars, qui comprend de nouveaux tuyaux à vide, mais des problèmes techniques ont retardé son redémarrage. Gianluca Gemme, physicien à l’Institut national italien de physique nucléaire et porte-parole de la Vierge, a déclaré à Nature que « nous espérons pouvoir redémarrer d’ici la fin de l’été ou le début de l’automne ».

Bien que Virgo soit retardé, le détecteur japonais KAGRA a redémarré le 24 mai. KAGRA se joindra à la nouvelle campagne expérimentale de LIGO avant de subir d’autres mise en service le mois prochain. Le dernier LIGO la course d’observation durera 20 mois.

Plus tard cette décennie, LIGO-Virgo-KAGRA devrait être rejoint par LIGO-India, qui a été construit à l’image des USA observatoire. Et jeEn fait, certains LIGO-India seront construits avec des pièces de rechange du LIGO d’origine, selon la nature.

Avec plus de détecteurs dans le monde, les scientifiques peuvent affinerajuster leurs résultats en faisant effectivement des points éloignés sur notre planète interféromètres. Les futures détections d’ondes gravitationnelles bénéficieront probablement de la présence de plus en plus robuste de l’intelligence artificielle en astrophysique.

Certains bruits dans les observatoires terrestres sont inévitables, cependantdonc l’Agence spatiale européenne et la NASA espèrent lancer à l’avenir un observatoire d’ondes gravitationnelles basé dans l’espace. Nommée LISA, cette l’observatoire impliquerait des engins spatiaux coordonnés avec précision en orbite dans une danse kubrickienne pour faire des détections encore plus précises des forces les plus violentes de l’univers.

Pour l’instant, nous attendons avec impatience respirer pour voir comment le LIGO nouveau et amélioré fonctionne.

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