Le LIGO détecte des ondes gravitationnelles pour la seconde fois

Après la première découverte historique en septembre, 2 observatoires du LIGO ont de nouveau détecté des ondes gravitationnelles.


Après la première découverte historique en septembre, 2 observatoires du LIGO ont de nouveau détecté des ondes gravitationnelles.

Le 26 décembre 2015 à environ 4 heures du matin, B. S. Sathyaprakash a été réveillé par une bonne nouvelle. On a découvert des ondes gravitationnelles pour la seconde fois. Ce physicien théoricien de l’université de Cardiff avait son laptop à côté de son lit qui recevait des mails automatiques provenant des ordinateurs de l’Advanced Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (). Je me suis réveillé et je consulté les messages et j’ai vu que le LIGO avait détecté un événement 2 minutes auparavant. Précisément à 3 h 38 min 53  UTC, les 2 détecteurs du LIGO en Louisane et à Washington ont détecté les signatures des ondes gravitationnelles provenant de 2 objets massifs, probablement des trous noirs dans les étapes finales de leur orbite autour de l’un par rapport à l’autre.

Cette seconde détection se produisait alors que le LIGO et le VIRGO étaient en train d’analyser les ondes gravitationnelles qui ont été détectées le 14 septembre 2015. Il a fallu donc attendre pour analyser la seconde détection. C’est inespéré de détecter 2 ondes gravitationnelles en l’espace de quelques mois. Et cette seconde détection montre que la première ne peut pas être une erreur selon Clifford Will, un physicien théoricien de l’université de Floride. En principe, la découverte de septembre aurait pu être de la chance, mais ces ondes gravitationnelles détectées en décembre montrent qu’il y a des fusions fréquentes d’objets massifs dans l’univers. Le LIGO et le VIRGO vont désormais détecter régulièrement les ondes gravitationnelles et on a désormais une nouvelle astronomie qui s’ouvre à nous.

L’analyse de la seconde détection a confirmé que la signature provenait des ondes d’une paire de trous noirs. Cette fois, le signal a duré pendant une seconde entière alors que les premières ondes gravitationnelles avaient duré seulement un cinquième de seconde. Le second événement a couvert 27 orbites des objets par rapport aux 5 de la première détection. Cela a permis aux chercheurs de doubler la précision du test de la relativité générale.

Et cette seconde détection est plus intéressante même si les ondes gravitationnelles de septembre étaient plus puissantes. Dans la première détection, nous avons eu des trous noirs d’une masse de 36 et de 29 fois à celle du soleil. Les ondes gravitationnelles de décembre concernaient des trous noirs d’une masse de 14 et de 9 fois la masse du soleil. Mais dans les 2 cas, les fusions de trous noirs étaient en orbite depuis des millions ou même des milliards d’années. Le LIGO a capturé leur danse finale où les orbites et les ondes gravitationnelles correspondaient à la fenêtre de l’observatoire du LIGO.

Les scientifiques du LIGO et du VIRGO estiment que les 2 collisions se sont produites à plus de 400 mégaparsecs (1,3 milliard d’années-lumières). Les équipes ont présenté leurs résultats pendant une réunion de l’American Astronomical Society et ils ont été publiés dans Physical Review Letters. La dernière découverte était particulièrement excitante pour le physicien Chad Hanna, l’un des collaborateurs au LIGO. Quand il a reçu le message, c’était encore le jour de Noel aux États-Unis et Hanna a dû s’enfermer dans une chambre vide puisque les données devaient rester confidentielles. À première vue, il était sceptique, car selon ce chercheur : je ne pensais pas que l’univers avait un sens de l’humour pour envoyer le signal d’un vrai événement pendant la période de Noel. Mais par la suite, il a compris que le signal était réel et c’était un test crucial pour les logiciels. Cela prouve que ces programmes sont capables de détecter des signaux en temps réel des 2 observatoires et qu’ils peuvent filtrer les bruits dans les signaux pour éviter les faux positifs.

Par la suite, la nouvelle s’est propagée parmi les astronomes et tout le monde a pointé ses instruments pour découvrir de la lumière visible ou des ondes électromagnétiques provenant des mêmes objets qui ont produit les ondes gravitationnelles. Le LIGO a fonctionné de septembre 2015 à janvier 2016 et il est actuellement à l’arrêt pour bénéficier d’une mise à jour. Il va de nouveau repartir en septembre 2016 accompagner par un VIRGO qui a aussi été boostée. Ces résultats sont encore préliminaires et il faudra encore beaucoup de temps pour tout comprendre de la fusion des trous noirs. Ainsi, le projet Einstein@home cherche aussi des signaux en utilisant des volontaires dans le monde entier.

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Jacqueline Charpentier

Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

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