Home page Astrium Techno-Science.net European Space Agency
 

   
30.05.07 Ondes gravitationnelles
Virgo entre dans sa phase d'exploitation scientifique
 
Le 18 mai 2007, l’interféromètre Virgo a débuté sa première phase d’exploitation scientifique. Il s’agit d’une étape cruciale dans la traque aux ondes gravitationnelles. Virgo, le plus grand détecteur européen (franco-italien), vient rejoindre les détecteurs LIGO, aux États-Unis.

Ce réseau ultraperformant d’instruments d’observation aura notamment la capacité d’observer la coalescence de trous noirs binaires dans des galaxies éloignées et de fournir des informations sur la direction de la source. Le fonctionnement de Virgo est assuré conjointement par le CNRS et l’Institut National de Physique Nucléaire italien (INFN).

Ondes gravitationnelles

Les ondes gravitationnelles, prédites par la théorie de la relativité générale, sont des déformations de l’espace temps. Elles sont produites par des phénomènes astrophysiques violents dans notre galaxie et bien au-delà. Par exemple, les explosions de supernovae ou la coalescence de deux corps compacts, tels les trous noirs ou les étoiles à neutrons. Aujourd’hui, seules des preuves indirectes de l’émission d’ondes gravitationnelles ont été observées (récompensée par le prix Nobel de physique en 1993). La première observation directe ouvrira le champ de l’astronomie gravitationnelle et permettra d’approfondir notre compréhension de la gravitation et de la relativité générale.

Avec la première phase d’exploitation scientifique de Virgo, qui a commencé le 18 mai 2007, c’est désormais chose possible. Virgo fonctionne de jour comme de nuit, constamment à l’écoute des signaux gravitationnels provenant de l’Univers proche (jusqu’à l’amas de galaxies Virgo, d’où son nom). Une équipe d’opérateurs et de scientifiques exploite et surveille l’instrument 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. Les signaux sont détectés, enregistrés et font l’objet d’une première analyse à l’aide d’un système informatique en ligne. Ces données sont ensuite mises à la disposition de la communauté scientifique pour une étude ultérieure plus avancée.

Virgo

Le détecteur d’ondes gravitationnelles Virgo est essentiellement un interféromètre laser de Michelson constitué de deux bras orthogonaux de trois kilomètres de longueur. La lumière voyage plusieurs fois entre deux miroirs situés aux deux bouts dans chaque bras avant se combiner avec la lumière en provenance de l’autre bras pour interférer. Les ondes gravitationnelles devraient se manifester par des dilatations et contractions de la distance entre les miroirs de chaque bras de Virgo. Le passage alors d’une onde gravitationnelle se manifesterait par un changement de l’interférence. Mais attention, ces changements de longueur sont de l’ordre d’un milliardième du diamètre d’un atome (10-18 mètres) !
Pour déceler des changements si infimes, le détecteur fait appel aux technologies les plus avancées, dans les domaines de la métallurgie, de l’optique, des systèmes de contrôle, du vide, de l’informatique, de l’analyse de données etc. Les laboratoires du CNRS d'Annecy, Lyon, Nice, Orsay et Paris sont fortement impliqués dans Virgo et dans le consortium EGO (cofinancé par le CNRS et l’INFN), qui abrite et assure le fonctionnement de Virgo.

Les équipes de VIRGO se sont alliées aux scientifiques de LIGO aux Etats-Unis et de GEO au Royaume-Unis et en Allemagne, afin de rechercher en commun les ondes gravitationnelles. Les données combinées augmenteront les chances de trouver les premières ondes gravitationnelles et fourniront davantage d’informations sur la position de la source. L’analyse commune des données se fera comme si elles provenaient d’un détecteur unique constitué de plusieurs sondes réparties sur les deux rives de l’Atlantique et sur la côte est du Pacifique.

Note

Une première preuve indirecte de l'existence des ondes gravitationnelles fut obtenue par Hulse et Taylor, qui firent des mesures de vitesse sur le système binaire d'étoiles a neutrons PSR1913+16. Ils observèrent sur plus de 20 ans la décroissance de la période orbitale et leurs mesures sont en parfait accord avec le calcul de Relativité Générale qui interprète cette motion de spirale comme étant dû à une perte d'énergie gravitationnelle par émission d'ondes gravitationnelles.


  L'antenne de détection des ondes gravitationnelles VIRGO,à Cascina, en Italie

Vue aérienne de l'antenne de détection des ondes gravitationnelles VIRGO,à Cascina, en Italie.
Crédits EGO / VIRGO
 
Article connexe

Le point sur la mission LISA Pathfinder (26.10.06)


  top

   
  Copyright 2000 - 2007 © flashespace.com. All rights reserved