Des ondes gravitationnelles enregistrées pour la première fois en Europe

Des ondes gravitationnelles, provoquées par la fusion de deux trous noirs, ont été observées avec trois détecteurs, dont pour la première fois l’européen Advanced Virgo, situé en Italie près de Pise.

Simulation de l'évolution des deux trous noirs, juste avant leur fusion, et des ondes gravitationnelles qu'ils produisent Crédit : Max Planck Institute for Gravitational Physics

Simulation de l’évolution des deux trous noirs, juste avant leur fusion, et des ondes gravitationnelles qu’ils produisent
Crédit : Max Planck Institute for Gravitational Physics

Les ondes gravitationnelles, prédites par la théorie de la relativité générale développée par Einstein, sont émises lorsque deux trous noirs massifs se rapprochent et finissent par fusionner. Le phénomène enregistré le 14 août par les deux détecteurs américains Advanced LIGO en Louisiane et dans l’Etat de Washington, puis par Advanced Virgo, s’est produit à quelque 1,8 milliard d’années-lumière de la Terre.

Selon cette étude à paraître dans la revue Physical Review Letters, cosignée par 76 scientifiques dont six équipes du Centre national de la Recherche scientifique (CNRS), les deux trous noirs avaient des masses égales à 25 et 31 fois celle du Soleil. Ils ont fusionné en un trou noir de 53 masses solaires. L’équivalent de 3 masses solaires a été converti en énergie sous forme d’ondes gravitationnelles.

Advanced Virgo, un instrument principalement cofinancé par le CNRS en France et l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) en Italie, accueille également des équipes des Pays-Bas, de Pologne et de Hongrie. Son détecteur, un interféromètre de Michelson, comporte deux bras de trois kilomètres de long. Il a subi des améliorations ces dernières années, avant de rouvrir le 1er août.

Vue aérienne de l'Observatoire Crédit : Vigo Collaboration

Vue aérienne de l’Observatoire de Vigo Crédit : Vigo Collaboration

La détection des ondes gravitationnelles par trois détecteurs – les LIGO et Advanced Virgo – est considérée comme très importante par les scientifiques. En effet, cela permet de mieux localiser les phénomènes astrophysiques qui les provoquent, réduisant de dix fois la zone de recherche dans le ciel, et améliorant de deux fois la distance à laquelle ils ont eu lieu. Cela permet de les observer éventuellement avec d’autres instruments.

Les équipes travaillant pour les LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) et l’Advanced Virgo – soit quelque 1000 scientifiques répartis dans des universités aux Etats-Unis et dans 14 autres pays – partagent les données recueillies et signent ensemble les découvertes.