« Dans les profondeurs de l’Univers: Découvrez la Voie lactée à travers le prisme des ondes gravitationnelles »
Détecteurs d’ondes gravitationnelles sur Terre : Les interféromètres qui révolutionnent notre compréhension de l’univers
Depuis la première détection d’ondes gravitationnelles en 2015, les détecteurs d’ondes gravitationnelles sur Terre ont ouvert une nouvelle fenêtre sur l’univers, nous permettant d’explorer des phénomènes cosmiques fascinants. Parmi ces détecteurs figurent des instruments tels que Ligo (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) et Virgo, qui ont déjà produit des résultats révolutionnaires. Mais si vous pensez que ces détecteurs sont simplement des télescopes modernisés, détrompez-vous. Ce sont en réalité des interféromètres extrêmement sensibles, capables de détecter les plus infimes vibrations de l’espace-temps.
Un interféromètre est un instrument optique qui utilise le phénomène d’interférence pour mesurer des grandeurs physiques. Dans le cas des détecteurs d’ondes gravitationnelles, l’interféromètre mesure les variations de longueur provoquées par les ondes gravitationnelles qui passent à travers ses bras. Ligo et Virgo utilisent des interféromètres Michelson, qui sont des dispositifs composés de deux bras perpendiculaires formant un « T ». Un faisceau laser est divisé en deux faisceaux qui voyagent le long des bras et sont ensuite réfléchis par des miroirs suspendus. Les deux faisceaux sont finalement réunis et interfèrent, créant un motif d’interférence qui révèle les variations de longueur dans les bras causées par les ondes gravitationnelles.
Cependant, la construction d’un interféromètre pour détecter les ondes gravitationnelles a été un défi technique majeur. Les interféromètres doivent être extrêmement sensibles pour détecter les petites variations de longueur causées par les ondes gravitationnelles, ce qui signifie qu’ils doivent être isolés des vibrations environnementales. Pour ce faire, les bras des interféromètres sont construits en utilisant des tubes à vide avec des miroirs suspendus à des câbles isolants afin de minimiser les perturbations provenant de l’extérieur.
Ligo et Virgo ont déjà détecté plusieurs événements d’ondes gravitationnelles, notamment la fusion de deux trous noirs et la fusion de deux étoiles à neutrons. Ces découvertes ont confirmé certaines des prédictions de la relativité générale d’Einstein et ont ouvert de nouvelles possibilités pour étudier notre univers. Mais les chercheurs espèrent aller encore plus loin en envoyant des détecteurs d’ondes gravitationnelles dans l’espace.
Le Lisa (Laser Interferometer Space Antenna), dirigé par l’Agence spatiale européenne (ESA) en collaboration avec la NASA, est le prochain grand projet dans la recherche des ondes gravitationnelles. Prévu pour être lancé dans les années 2030, Lisa sera composé de trois satellites espacés d’un million de kilomètres entre eux, formant ainsi un triangle équilatéral. Chaque satellite aura son propre interféromètre interne, et ensemble, ils formeront le plus grand interféromètre jamais créé, capable de détecter des ondes gravitationnelles encore plus faibles.
Grâce à sa configuration spatiale, Lisa sera capable de détecter des événements d’ondes gravitationnelles plus éloignés dans l’univers et d’observer des phénomènes tels que les fusions de trous noirs supermassifs. Il complétera les détecteurs terrestres en nous offrant une nouvelle perspective sur les mystères de l’univers.
En conclusion, les détecteurs d’ondes gravitationnelles sur Terre, tels que Ligo et Virgo, sont des interféromètres qui ont révolutionné notre compréhension de l’univers en détectant les vibrations de l’espace-temps. Le futur Lisa, avec sa mission dans l’espace, ouvrira une nouvelle ère dans la recherche des ondes gravitationnelles, nous permettant d’explorer encore plus profondément les mystères de l’univers.