Ils découvrent un nouveau type d’ondes gravitationnelles

Ce jeudi, 29 juin, pourrait déjà être baptisé comme le jour des ondes gravitationnelles. Depuis le Réseau international de synchronisation des pulsars (IPTA) ont déjà annoncé qu’à 17:00 UTC (19h00 UTC, heure de la péninsule espagnole et 12h00 au Mexique) une annonce sera faite à propos de ces vagues qui pourraient changer le histoire de l’astronomie. Toute la scène scientifique internationale attend l’annonce avec impatience. Mais aussi, depuis Réseau de synchronisation des pulsars chinois (CPTA) viennent de faire une autre annonce : pour la première fois, ils se sont rencontrés ondes gravitationnelles avec une fréquence de nanohertz.

C’est quelque chose qui devait arriver. Cependant, jusqu’à présent, les astronomes ne disposaient pas d’une technologie suffisamment sensible pour les détecter. Maintenant, grâce à Télescope sphérique à ouverture de 500 m (FAST)situés en Chine, ont réussi à trouver ces ondes gravitationnelles.

Ceci est très important, car cette découverte peut nous aider à mieux comprendre la trous noirs supermassifs et même d’obtenir des données qui améliorent également la compréhension des lois physiques fondamentales de l’espace-temps. Autant d’avantages avec cette découverte qui sert d’apéritif à la grande annonce de l’histoire des ondes gravitationnelles.

Que sont les ondes gravitationnelles ?

Les ondes gravitationnelles sont perturbations spatio-temporelles qui se forment sous l’influence gravitationnelle de phénomènes explosifs entre des objets très massifs. Ceux-ci peuvent être, par exemple, explosions d’étoiles, collisions d’étoiles à neutrons ou fusions de trous noirs.

Il y a à peine huit ans, les premières ondes gravitationnelles ont été découvertes. Depuis lors, plusieurs autres ont été détectés, généralement par une méthode basée sur la observation des pulsars. Ce sont des étoiles à neutrons, formées après la explosion de supernovaqui tournent très vite et sont très magnétisé. Dans ce processus, ils émettent une lumière pulsatile avec une périodicité si exacte qu’ils sont également connus sous le nom d’horloges atomiques.

Précisément parce que leur lumière scintille si précisément, toute perturbation qui les fait tourner plus vite peut être détectée avec des radiotélescopes. Ces perturbations peuvent être ondes gravitationnelles, qui ont aussi une périodicité, comme toute autre onde. D’autres moyens de les détecter sont actuellement à l’étude, mais le plus courant consiste à le faire à l’aide de pulsars.

Que nous dit sa fréquence ?

La fréquence d’une onde est la nombre de fois qu’il fluctue par unité de temps. Sur ce dessin, vous pouvez voir la différence.

Ce paramètre est normalement mesuré en hertz, donc un saut correspond à un cycle complet en une seconde. Ces hertz peuvent avoir des préfixes et des suffixes indiquant des fréquences plus petites ou plus basses. Par exemple, le nanohertz représentent un milliardième de hertz.

Dans le cas des ondes gravitationnelles, combien plus la masse de l’objet est grande qui a causé le dérangement, plus sa fréquence est basse. Il serait donc intéressant de trouver ceux dont la fréquence se mesure en nanohertz. Jusqu’à présent, ce n’était pas possible, bien que l’on ait récemment senti qu’avec les nouveaux instruments disponibles, ce ne serait qu’une question de temps.

Ces scientifiques y sont parvenus grâce à la grande sensibilité de FASTqui est capable d’analyser des pulsars avec une périodicité de seulement 57 millisecondes, pendant 41 mois. Il est important de prolonger le temps, car il faut beaucoup de temps pour terminer un cycle complet en raison de sa faible fréquence. Ainsi, en analysant ces petites variations, ils ont trouvé des fluctuations qui correspondaient à des ondes gravitationnelles de fréquences de l’ordre du nanohertz.

Tout cela a été confirmé par un logiciel de traitement de données autonomeafin que les résultats puissent être lus avec un haut niveau de confianceoù la probabilité d’erreur est de 1 sur 2 millions.

Cela aidera à mieux comprendre comment les trous noirs supermassifs naissent, grandissent, évoluent et fusionnent. De plus, cela pourrait contribuer des informations sur la fusion galactique et sur les premiers stades de l’univers primitif.

De nombreuses analyses nous attendent. Mais, pour l’instant, ces scientifiques sont entrés dans l’histoire. Et que la grande annonce sur les ondes gravitationnelles n’arrivera pas avant quelques heures.