Le premier observatoire d’ondes gravitationnelles dans l’espace voit le jour grâce à LISA

Après la décision du Agence spatiale européenne (ESA), le Mission LISA Son lancement est prévu pour 2035. Il est actuellement en construction. Ce sera le premier effort scientifique visant à détecter et étudier les ondes gravitationnelles depuis l’espace. La contribution scientifique en Espagne est dirigée par l’Institut des sciences spatiales et l’Institut d’études spatiales de Catalogne.

La ESA reconnaît à travers cette étape, formellement appelée «adoption“, que le concept et la technologie de la mission sont suffisamment avancés, et donne le feu vert pour construire les instruments et le vaisseau spatial. Ces travaux débuteront en janvier 2025, une fois qu’un entrepreneur industriel européen aura été choisi.

Qu’est-ce que LISA ?

Il ne s’agit pas d’un seul vaisseau spatial, mais d’une constellation de trois. Ceux-ci suivront l’orbite de la Terre autour du Soleil, formant dans l’espace un triangle équilatéral extrêmement précis. Chaque côté du triangle mesurera 2,5 millions de kilomètres de long (soit plus de six fois la distance entre la Terre et la Lune) et les navires échangeront des faisceaux laser sur cette distance. Le lancement des trois engins spatiaux est prévu pour 2035, dans un Fusée Ariane 6.

Mettre du son dans le film de l’univers

Il y a un peu plus d’un siècle, Einstein a fait la prédiction révolutionnaire selon laquelle lorsque des objets massifs accélèrent, ils secouent le tissu espace-temps, produisant de minuscules ondes appelées ondes gravitationnelles. Grâce aux progrès technologiques modernes, il est désormais possible de détecter ces signaux insaisissables.

Dans tout l’univers, LISA détectera les ondulations dans l’espace-temps causées par le collision d’énormes trous noirs au centre des galaxies. Cela permettra à l’équipe de retracer l’origine de ces objets, de suivre leur croissance jusqu’à atteindre des millions de fois la masse du Soleil et de déterminer le rôle qu’ils jouent dans l’évolution des galaxies.

” LISA est un effort qui n’a jamais été tenté auparavant. En utilisant des faisceaux laser à des distances de plusieurs dizaines de kilomètres, les instruments au sol peuvent détecter les ondes gravitationnelles provenant d’événements impliquant objets de la taille d’étoiles, comme les explosions de supernova ou les fusions d’étoiles hyperdenses et de trous noirs de masse stellaire. Pour repousser les frontières des études gravitationnelles, nous devons aller dans l’espace”, explique Nora Lützgendorfscientifique principal du projet LISA.

Dans notre galaxie, LISA détectera de nombreux objets compacts en fusion, comme des naines blanches ou des étoiles à neutrons, et nous donnera un aperçu unique des dernières étapes de l’évolution de ces systèmes. En identifiant votre position et vos distances, LISA améliorera notre compréhension de la structure de la Voie Lactée.

ondes gravitationnelles

LISA utilisera cubes d’or massif et de platineconnu comme masses d’essai (légèrement plus petits que les Rubik’s cubes), ils flottent librement dans un boîtier spécial au cœur de chaque vaisseau spatial. Les ondes gravitationnelles provoqueront de petites changements de distances entre les masses des différents engins spatiaux et la mission suivra ces variations en utilisant interférométrie laser.

Cette technique nécessite tirer des faisceaux laser d’un vaisseau spatial à l’autre puis superposent leur signal pour déterminer les changements de distances de masse jusqu’à quelques milliardièmes de millimètres. Le vaisseau spatial doit être conçu de manière à ce que rien, à l’exception de la géométrie de l’espace-temps lui-même, n’affecte le mouvement des masses en chute libre.