On a détecté des ondes gravitationnelles [中文]

Le 11 février 2016, les collaborations internationales LIGO et VIRGO impliquant plusieurs centaines de chercheurs – dont plusieurs équipes françaises et une équipe de l’Université Tsinghua – ont annoncé avoir détecté des ondes gravitationnelles, un siècle après leur description théorique par Einstein.

Le projet européen VIRGO est né sous l’impulsion des idées visionnaires des chercheurs français Alain Brillet (CNRS, Université Paris-Sud) et italien Adalberto Giazotto (INFN, Pise). Dès le début des années 80, ils ont proposé la réalisation de grands instruments de détection des ondes gravitationnelles basés sur l’interférométrie laser. Il a fallu près de 30 ans de développements de technologies de pointe et d’avancées théoriques pour que ce rêve devienne réalité. Aujourd’hui, pas moins de six groupes de recherche français jouent un rôle clé dans ces projets. Du côté chinois, l’équipe ELOP de l’Université de Tsinghua, dirigée par le Prof. Junwei Cao, a développé des algorithmes d’intelligence artificielle pour extraire du bruit les signaux d’ondes gravitationnelles, en collaboration avec le chercheur français Eric Lebigot.

Il s’agit de la première observation d’ondes de cette nature dont l’existence est prévue par la relativité générale mais dont on n’avait jusqu’à présent de traces qu’indirectes.

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Les ondes détectées, produites par la collision de deux trous noirs survenue il y a un milliard d’années dans une galaxie très lointaine, sont les seules traces accessibles de cet événement cosmique [comme les ronds dans l’eau atteignant le bord d’un bassin sont l’image du caillou qui les a produits]. Leur nature – d’infimes vibrations de l’espace-temps – est très différente de celle des ondes électromagnétiques (lumière, ondes radio, etc…) utilisées jusqu’ici pour les observations astronomiques. Notre capacité à détecter les ondes gravitationnelles ouvre ainsi une nouvelle fenêtre sur l’Univers, un peu comme si l’ouïe nous était soudain offerte, en complément de la vue. Apprendre à utiliser ce nouveau « sens » promet des développements technologiques et scientifiques spectaculaires pour les décennies à venir.

C’est tout l’enjeu de l’étape suivante, le déploiement d’un véritable observatoire d’ondes gravitationnelles dans l’espace proposé par un groupe de scientifiques européens. La Chine souhaite également développer ce domaine de recherche en lançant le programme Taiji ; à ce stade ce programme prend la forme d’une implication d’équipes chinoises dans le projet européen. Un satellite de démonstration de technologies clés, eLISA Pathfinder, a été lancé par l’ESA depuis le centre spatial de Kourou en décembre dernier. De premiers résultats encourageants ont été annoncés le 15 février 2016, ouvrant la voie au titanesque projet eLISA. Cet ensemble de trois satellites communiquant entre eux à plus d’un million de km de distance et dont la mise en orbite est programmée autour de 2030, pourra fournir de véritables « images » à partir de ce « rayonnement gravitationnel » lointain dont on ne perçoit aujourd’hui que les premiers murmures.

Pour surfer sur les ondes gravitationnelles :

Journal du CNRS (fr, eng) : https://lejournal.cnrs.fr/articles/a-detecte-des-ondes-gravitationnelles

Projet eLISA (eng) : https://www.elisascience.org/

Cours en ligne :

« Gravité ! Du Big Bang aux trous noirs », (fr) : pariscosmo.fr,
« Gravity ! From the Big Bang to Black Holes » (eng) : futurelearn.com/courses/gravity

Dernière modification : 26/02/2016

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