Le radiotélescope géant indien à ondes métriques (uGMRT) mis à niveau près de Pune était l’un des six radiotélescopes les plus sensibles au monde qui a joué un rôle clé dans la découverte du bourdonnement persistant. On pense que les ondes gravitationnelles (GW) sont issues de la fusion de trous noirs supermassifs dans l’univers primitif, peu après le Big Bang. Avec cette découverte, les scientifiques espèrent en savoir plus sur la réalité physique et répondre aux mystères sur la nature de la fusion des trous noirs supermassifs et sur ce qui les rassemble.
Les résultats, rapportés dans une série d’articles dans The Astrophysical Journal Letters jeudi, proviennent de 15 ans d’observations faites par l’Observatoire nord-américain Nanohertz pour les ondes gravitationnelles (NANOGrav) avec plus de 190 scientifiques, y compris de l’Indian Pulsar Timing Array (InPTA) qui utilisait uGMRT. Le télescope indien a été utilisé pour collecter et corriger le signal et augmenter la précision du signal afin qu’il puisse corroborer le « bourdonnement » de l’univers, tel que détecté par leurs homologues européens.
La première expérience du réseau de synchronisation des pulsars a débuté en 2002 et InPTA s’est impliquée en 2016. L’expérience InPTA implique des chercheurs de NCRA (Pune), TIFR (Mumbai), ITI (Roorkee), IISER (Bhopal), IIT (Hyderabad), IMSc (Chennai) et RRI (Bengaluru) ainsi que leurs collègues de l’Université de Kumamoto, au Japon.
Les ondes gravitationnelles ont été proposées pour la première fois par Einstein en 1916, mais n’ont été directement détectées qu’environ 100 ans plus tard, lorsque le LIGO financé par la National Science Foundation en 2016 a capté les ondes d’une paire de trous noirs en collision distants. Cependant, LIGO a détecté des ondes gravitationnelles dont la fréquence était beaucoup plus élevée que celles enregistrées par NANOGrav.
Bhal Chandra Joshi du NCRA-TIFR, Pune, qui a fondé la collaboration InPTA au cours de la dernière décennie, a déclaré: «Selon la théorie d’Einstein, les ondes gravitationnelles modifient les heures d’arrivée de ces flashs radio et affectent ainsi les tiques mesurées des pulsars qui sont également appelés nos horloges cosmiques. Mais il n’y avait aucune découverte de ce changement jusqu’à présent. Ces changements sont si infimes que les astronomes ont besoin de télescopes sensibles comme le GMRT amélioré et d’une collection de pulsars radio pour séparer ces changements des autres perturbations. La lente variation de ce signal signifie qu’il faut des décennies pour rechercher ces ondes gravitationnelles nano-hertz insaisissables.
La première expérience du réseau de synchronisation de pulsars a débuté en 2002 et InPTA s’est impliquée en 2016. L’expérience InPTA implique des chercheurs de NCRA (Pune), TIFR (Mumbai), IIT (Roorkee), IISER (Bhopal), IIT (Hyderabad), IMSc (Chennai) et RRI (Bengaluru) avec leurs collègues de l’Université de Kumamoto, au Japon.
Expliquant l’événement, Mayuresh Surnis, professeur adjoint à l’Institut indien d’éducation et de recherche scientifiques basé à Bhopal, a déclaré: «Si vous convertissez le GW en son, le fond détecté pourrait être appelé un bourdonnement. L’arrière-plan est constitué par la superposition de la GW causée par de nombreuses sources qui sont des binaires de trous noirs supermassifs. Une fois que nous aurons analysé davantage les données, nous pourrons dire de quel type de trous noirs il s’agissait. Nous avons détecté le GW en basse fréquence et LIGO l’a fait en haute fréquence. Nous essayons donc de trouver tout le spectre des GWaves.
Yashwant Gupta, directeur du Centre national de radioastrophysique (NCRA), Pune, qui exploite l’uGMRT, a déclaré : « C’est fantastique de voir nos données uGMRT utilisées pour les efforts internationaux en cours sur l’astronomie des ondes gravitationnelles. Les scientifiques de la PTA européenne en collaboration avec les collègues indo-japonais de l’InPTA ont rapporté les résultats détaillés de l’analyse des données de pulsars collectées sur 25 ans avec six des plus grands radiotélescopes du monde. Cela comprend plus de trois ans de données très sensibles collectées à l’aide de la gamme unique de basses fréquences radio et de la flexibilité du plus grand radiotélescope de l’Inde – l’uGMRT.
Il a ajouté : « Le signal que nous essayons d’extraire des pulsars (étoiles mortes) est très faible. Le signal est déformé lorsqu’il traverse le milieu d’une galaxie. Pour corriger ce signal, un télescope basse fréquence comme le GMRT est nécessaire. Une fois le signal nettoyé, la précision du signal augmente, aidant les scientifiques utilisant le GMRT à détecter les ondes gravitationnelles à basse fréquence qui le provoquent.
La découverte en bref :
Q. D’où viennent les ondes gravitationnelles ?
* Les trous noirs supermassifs dans presque toutes les galaxies pèsent plusieurs millions à plusieurs milliards de fois la masse du Soleil. Lorsque les galaxies fusionnent, les trous noirs devraient également fusionner après une longue danse en spirale. La fusion des trous noirs émet des ondes gravitationnelles
Q. Qu’est-ce que le bourdonnement ?
* Lorsque les trous noirs fusionnent à travers l’univers et dans toutes les directions, ces ondes se chevauchent et forment un bruit de fond d’ondes gravitationnelles. Ce bourdonnement est appelé fond d’onde gravitationnelle stochastique
Q. Que sont les pulsars ?
* Les pulsars sont des étoiles mortes compactes en rotation rapide qui émettent des faisceaux lumineux de lumière radio à partir de leurs pôles
Q. Tableau de synchronisation Pulsar
Certains pulsars millisecondes tournent 100 fois par seconde sans manquer un battement. Les scientifiques observent un réseau de pulsars millisecondes pour garder l’heure précise. Par conséquent, l’expérience s’appelle un réseau de synchronisation de pulsars. Les ondes gravitationnelles interagissent avec les pulsars, étirant et comprimant l’espace-temps, ce qui provoque des changements dans l’heure d’arrivée des impulsions sur Terre
Q. Et ensuite ?
Compréhension approfondie de la nature des signaux de courant. Détecter les binaires individuels fusionnés au cœur de la galaxie. Avec la détection de binaires individuels, nous pourrons détecter les distances à ces fusions et prédire le taux d’expansion de l’univers à une époque précoce
2023-06-30 01:31:00
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