Un scientifique parvient à entendre le son d’une onde gravitationnelle, directeur de NANOGrav : c’est la première fois

JAKARTA – Des scientifiques internationaux ont pour la première fois découvert la preuve d’une forme d’onde gravitationnelle théorisée depuis longtemps qui crée un “bourdonnement de fond” grondant dans tout l’univers, observant de faibles ondulations causées par le mouvement des trous noirs étirant et comprimant doucement tout dans l’univers.

Mercredi dernier, ils ont rapporté avoir entendu ce qu’on appelle des ondes gravitationnelles à basse fréquence, des changements dans la structure de l’univers dus au mouvement et à la collision d’objets massifs dans l’espace.

“C’est vraiment la première fois que nous avons des preuves du mouvement à grande échelle de tout dans l’univers”, a déclaré Maura McLaughlin, codirectrice de NANOGrav, une collaboration de recherche internationale qui a publié ses résultats en ‘Les lettres du journal astrophysique‘, comme signalé Quotidien Sabah depuis PA 29 juin.

On sait, a dit Einstein, que lorsque des objets très lourds se déplacent dans l’espace, ils créent des ondulations qui se propagent à travers la structure. Les scientifiques assimilent parfois ces ondulations à la musique de fond de l’univers.

En 2015, les scientifiques ont utilisé une expérience appelée LIGO pour détecter les ondes gravitationnelles pour la première fois, montrant qu’Einstein avait raison.

Mais jusqu’à présent, la méthode n’a pu capturer que des ondes à haute fréquence, explique Chiara Mingarelli, membre de NANOGrav et astrophysicienne à l’Université de Yale.

Les “gazouillis” rapides proviennent de certains moments où des trous noirs relativement petits et des étoiles mortes entrent en collision, a déclaré Mingarelli.

Dans les dernières recherches, les scientifiques recherchent des ondes à des fréquences beaucoup plus basses. Ces ondulations lentes peuvent mettre des années, voire des décennies, à tourbillonner de haut en bas et peuvent provenir de certains des plus grands objets de notre univers.

Le bruit de fond qu’ils ont trouvé était “plus fort” que certains scientifiques ne le pensaient, a déclaré Mingarelli.

Cela pourrait signifier qu’il y a plus ou plus de fusions de trous noirs dans l’espace qu’on ne le pensait auparavant, ou indiquer d’autres sources d’ondes gravitationnelles qui pourraient remettre en question notre compréhension de l’univers.

Par ailleurs, Szabolcs Marka, un astrophysicien de l’Université de Columbia qui n’a pas participé à la recherche, a déclaré que les galaxies de l’univers se heurtent et fusionnent constamment. Lorsque cela se produit, les scientifiques pensent que les énormes trous noirs au centre de ces galaxies se rejoignent également et se verrouillent dans une danse avant de finalement s’effondrer les uns dans les autres.

Les trous noirs émettent des ondes gravitationnelles lorsqu’ils tournent dans ces paires, appelées binaires.

“Les binaires de trous noirs supermassifs, en orbite lente et silencieuse, sont le ténor et la basse d’un opéra cosmique”, explique Marka.

Aucun instrument sur Terre ne peut capter les ondulations de ces géants. Donc “nous avons dû construire un détecteur qui avait à peu près la taille d’une galaxie”, explique le chercheur de NANOGrav Michael Lam de l’Institut SETI.

Les résultats publiés cette semaine incluent 15 ans de données de NANOGrav, qui a utilisé des télescopes à travers l’Amérique du Nord pour rechercher les ondes. D’autres équipes de chasse aux ondes gravitationnelles dans le monde publient également des recherches, notamment en Europe, en Inde, en Chine et en Australie.

Les scientifiques ont pointé leurs télescopes vers une étoile morte appelée pulsar, qui envoie des éclairs d’ondes radio alors qu’elle tourbillonne dans l’espace comme une balise.

Ces rafales sont si régulières que les scientifiques savent exactement quand les ondes radio devraient arriver sur notre planète – “comme une horloge parfaitement régulière qui tourne loin dans l’espace”, explique Sarah Vigeland, membre de NANOGrav et astrophysicienne à l’Université du Wisconsin-Milwaukee.

Mais, à mesure que les ondes gravitationnelles plient le tissu de l’espace-temps, elles modifient en fait la distance entre la Terre et ce pulsar, perturbant ces battements réguliers.

En analysant de petits changements dans le rythme de battement de différents pulsars, les scientifiques peuvent dire que des ondes gravitationnelles les traversent.

L’équipe NANOGrav a surveillé 68 pulsars dans le ciel à l’aide du télescope Green Bank en Virginie-Occidentale, du télescope Arecibo à Porto Rico et du Very Large Array au Nouveau-Mexique. Une autre équipe a trouvé des preuves similaires sur des dizaines d’autres pulsars, qu’ils ont surveillés avec des télescopes du monde entier.

Cependant, Marc Kamionkowski, un astrophysicien de l’Université Johns Hopkins qui n’a pas participé à l’étude, a déclaré que cette méthode n’a pas été en mesure de retracer exactement d’où proviennent ces ondes à basse fréquence.

Les chercheurs espèrent que continuer à étudier ces types d’ondes gravitationnelles pourra aider à en savoir plus sur les plus grands objets de l’univers, ouvrant de nouvelles portes à “l’archéologie cosmique” qui peut retracer l’histoire des trous noirs et la fusion des galaxies autour de nous, a déclaré Marka.

Tags: recherche scientifique recherche internationale en astronomie spatiale