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by Nouvelles

Le nouveau détecteur de gravité BAW a peut-être détecté un type inconnu d’onde gravitationnelle

Komponenty detektoru BAW. Crédit : Centre d’excellence ARC pour la physique des particules de matière noire.

Depuis 2015, nous savons avec certitude que les ondes gravitationnelles existent. Des astronomes gravitationnels ont émergé qui explorent l’univers d’une toute nouvelle manière, dans le domaine des ondes gravitationnelles. Jusqu’à présent, ils chassaient à l’observatoire LIGO, qui peut détecter des ondes gravitationnelles avec des fréquences comprises entre 7 kHz et 30 Hz. Cela correspond aux ondes gravitationnelles provenant de catastrophes spatiales étonnantes, telles que les collisions de trous noirs ou d’étoiles à neutrons.

Ce n’est pas mauvais. Mais en même temps, il y a certainement des ondes gravitationnelles en dehors de la plage. Elles sont suivies de nouvelles expériences gravitationnelles, comme le Bulk Acoustic Wave Resonator, ou BAW. Récemment, l’équipe du Centre d’excellence de l’ARC pour la physique des particules de matière noire (CDM) et de l’Université d’Australie occidentale a obtenu le premier lot de données, qui contient deux événements pouvant être un type inconnu d’onde gravitationnelle.

Logo.  Crédit : Centre d'excellence ARC pour la physique des particules de matière noire.

Logo. Crédit : Centre d’excellence ARC pour la physique des particules de matière noire.

L’expérience BAW utilise un disque de cristal de quartz à travers lequel passent des ondes acoustiques, lui permettant de vibrer à des fréquences élevées. Cela crée un courant électrique qui peut être capté par les deux plots conducteurs qui poussent sur le disque des deux côtés. Le signal généré passe au dispositif SQUID (Superconducting quantum Interference Device), qui l’amplifie pour qu’il soit capté par son propre détecteur.

Observatoire gravitationnel LIGO.  Crédit : Cfoellmi / Wikimedia Commons.

Observatoire gravitationnel LIGO. Crédit : Cfoellmi / Wikimedia Commons.

L’ensemble du système est enfermé dans plusieurs écrans anti-rayonnement qui protègent BAW des rayonnements électromagnétiques ambiants. Il est également gelé à presque zéro absolu, pour réduire le bruit ambiant. Grâce à sa construction, l’expérience BAW peut détecter des ondes gravitationnelles avec des fréquences dans la bande du MHz.

L’expérience BAW a fonctionné pendant 153 jours au total en 2019. Pendant ce temps, elle a détecté deux événements exceptionnels et inédits, les 12 mai et 27 novembre. Ces deux événements pourraient être des ondes gravitationnelles à des fréquences autour de 5 MHz.

On ne sait pas encore quels sont ces signaux. Mais il y a des enjeux fascinants. Une possibilité est celle des trous noirs primordiaux, qui, selon certaines hypothèses, auraient pu se former pendant les premiers instants de l’univers après le Big Bang. Leur existence est toujours dans les étoiles. Une autre possibilité, peut-être encore plus luxueuse, est que les signaux mentionnés proviennent de nuages ​​de particules de matière noire qui ont traversé le détecteur BAW.

Comme le reconnaissent les auteurs de l’étude, les signaux détectés peuvent avoir une explication beaucoup plus prosaïque. Il pourrait s’agir de l’interférence de particules chargées électriquement, du résultat d’un stress mécanique ou encore d’un phénomène aléatoire au niveau des atomes. Une autre tâche des astronomes gravitationnels sera de découvrir de quoi il s’agissait. Quelle que soit l’issue, nous ne nous ennuierons évidemment pas avec l’astronomie gravitationnelle.

Littérature

Nouvel Atlas 24. 8. 2021.

Lettres d’examen physique 127 : 071102.

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