2023-06-27 10:56:30
Chaque supernova qui explose, chaque fusion entre étoiles à neutrons, chaque collision de deux trous noirs, même chaque étoile à neutrons en rotation rapide… Chacun de ces événements puissants est une source de propagation d’ondes gravitationnelles.
Mais les scientifiques sont convaincus qu’il doit y avoir beaucoup plus “là-bas”, et que même le Big Bang lui-même, la grande explosion dont l’Univers a émergé il y a 13,76 milliards d’années, aurait dû produire sa propre vague d’ondes gravitationnelles, qui ont été traversant l’Univers depuis. Le problème est que jusqu’à présent la sensibilité des détecteurs n’était pas suffisante pour le détecter. Même si cela aurait pu changer.
Comme des pierres jetées dans un étang, les fusions et explosions stellaires envoient des ondulations qui se répercutent à travers le tissu même de l’espace-temps et parcourent de vastes distances à la vitesse de la lumière. Leur passage, cependant, peut être détecté sous la forme d’expansions et de contractions subtiles et successives de l’espace qui créent de petites divergences dans ce qui devrait être des signaux complètement synchrones, chronométrés avec précision dans des détecteurs tels que LIGO ou LISA.
une annonce imminente
Ce véritable méli-mélo de signaux, des ondes gravitationnelles venant de partout à la fois, se rencontrant et se chevauchant, est considéré par beaucoup comme se combinant pour former une sorte de bourdonnement aléatoire ou « stochastique », quelque chose que les scientifiques ont appelé « fond d’ondes gravitationnelles » et qui imprègne tout l’Univers. La recherche de cet arrière-plan est devenue, au cours des 15 dernières années, l’une des plus grandes obsessions de l’histoire de l’astronomie.
Et maintenant, cette longue recherche pourrait être terminée. Ou du moins c’est ce qu’il semble être à la lumière de l’annonce mondiale que l’Observatoire nord-américain du nanohertz pour les ondes gravitationnelles (NANOGrav) s’apprête à faire jeudi prochain, le 29 juin. Ce qui est certain, c’est que c’est quelque chose de grand. Des chercheurs de 70 institutions internationales participent à NANOGrav, et tous se sont coordonnés pour la grande annonce de jeudi.
Bien que le contenu de l’annonce soit tenu secret, on sait, par exemple, qu’elle mettra en lumière les recherches menées par l’International Pulsar Timing Array, un consortium mondial de détecteurs d’ondes gravitationnelles formé par NANOGrav lui-même en Amérique du Nord ; la matrice de synchronisation Pulsar, en Europe ; le projet indien Pulsar Timing Array ; et le Parkes Pulsar Timing Array en Australie.
une trouvaille historique
La découverte du fond des ondes gravitationnelles cosmiques ne pouvait être comparée en importance qu’au fond cosmique des micro-ondes (CMB), le reste de la chaleur originelle du Big Bang, qui a élargi et continue d’élargir notre compréhension de l’Univers et de ses évolution. Malheureusement, le CMB ne parvient pas à nous révéler ce qui s’est passé lors des premiers instants de la création, puisque les instruments ne peuvent le détecter qu’à partir du moment où l’Univers est devenu “transparent” aux rayonnements électromagnétiques (par exemple, la lumière) et a permis aux particules qui transportent de voyager librement dans l’espace. Ce qui ne s’est produit que 380 000 ans environ après le Big Bang.
Mais les ondes gravitationnelles n’ont pas ces problèmes, et elles peuvent voyager dans l’espace dès leur création. Ce qui veut dire qu’à travers eux, on pourrait aller directement aux premiers instants de la création (jusqu’à environ 10 secondes portées à -32 secondes depuis le Big Bang), chose impossible par tout autre moyen.
La première détection d’ondes gravitationnelles a eu lieu en 2015. Elle a été causée par la collision de deux trous noirs à 1,4 milliard d’années-lumière, et il a donc fallu autant de temps pour atteindre la Terre. Cela confirmait l’existence de cette « vibration » de l’espace-temps prédite un siècle plus tôt par Einstein et était, soit dit en passant, la première confirmation physique directe de l’existence de trous noirs.
Depuis lors, les différents détecteurs ont déjà réussi à capturer une centaine d’événements d’ondes gravitationnelles, tous suffisamment puissants pour produire des signaux indubitables dans les données. Mais le fond des ondes gravitationnelles cosmiques est beaucoup moins tonitruant et tout autre chose, car il est composé du bruit confus et confus de nombreuses sources faibles et indépendantes, y compris le Big Bang lui-même. Le trouver équivaut à identifier une voix spécifique au milieu des cris d’une foule.
Mais si les scientifiques ont vraiment réussi à détecter enfin ce fond d’ondes gravitationnelles, ce sera le début d’une nouvelle ère scientifique et la clé d’une connaissance inimaginable et sans précédent sur l’Univers, puisque pour la première fois, les êtres humains pourront prendre une regardez-le instantanément. de la création.
Ce moment est-il vraiment venu ? Encore deux jours pour le savoir.
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