SCIENCESDétection d’ondes gravitationnelles: Et maintenant, qu'allons-nous pouvoir observer?

Détection d’ondes gravitationnelles: Et maintenant, qu'allons-nous pouvoir observer?

SCIENCESPourrons-nous un jour détecter des preuves du big-bang?...
Vue d’artiste de deux trous noirs qui, en fusionnant, émettent des ondes gravitationnelles.
Vue d’artiste de deux trous noirs qui, en fusionnant, émettent des ondes gravitationnelles. - CNRS
Audrey Chauvet

Audrey Chauvet

C’est une double première : l’humanité a observé pour la première fois des ondes gravitationnelles, prouvant ainsi que la théorie de la relativité générale d’Einstein était correcte, et pour la première fois la fusion de deux trous noirs, représentant chacun une masse de 30 fois celle du Soleil. Le 14 septembre dernier, à 9h51 GMT, la perturbation de l’espace-temps issue de la collision de ces deux énormes trous noirs qui a eu lieu il y a 1,3 milliard d’années a été observée par les interféromètres de Ligo, aux Etats-Unis. De quoi ouvrir des perspectives inouïes pour les scientifiques.

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Qu’allons-nous voir ?

« Nous ne savions pas quelle serait la première source d’ondes que nous allions observer », reconnaît Benoît Mours, directeur de recherche au CNRS. Cette fois, c’est une fusion de trous noirs, mais la prochaine fois, ce sera quoi ? Les scientifiques qui travaillent pour les projets Ligo et Virgo (l’interféromètre installé en Italie, à Cascina près de Pise) ne veulent pas rater un seul signal et prendront avec bonheur ce qui viendra, mais ils ont quand même une petite liste de courses.

Dans les prochaines années, on pourrait donc observer, grâce aux ondes gravitationnelles, « des trous noirs ou des étoiles à neutrons binaires, des objets transitoires, des supernovae, des tremblements d’étoiles », énumère Eric Chassande-Mottin, chargé de recherche au CNRS. Dans tous les cas, il faudra que ce soit des signaux qui durent longtemps et provenant de sources compactes pour que les appareils puissent les détecter.

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Où allons-nous regarder ?

Pour le moment, « on reste dans l’univers qu’on observe habituellement, tempère Eric Chassande-Mottin. Mais d’ici la fin de l’année de nouveaux détecteurs, une amélioration de Ligo qui permettra une prise de données trois fois plus puissante et l’utilisation simultanée de Virgo permettra d’augmenter le volume d’univers observé et donc capter des signaux provenant de sources plus lointaines. »

Lointaines jusqu’où ? On ne le sait pas encore exactement mais on aura la réponse en 2019. « Ce n’est pas forcément utile de remonter à 13 milliards d’années », estime le chercheur. Soit au big-bang. « Pour les outils actuels, le big-bang émet des ondes de niveau beaucoup trop bas pour qu’on les capte », explique Tania Regimbau, chargée de recherche au CNRS. Avoir une preuve du big-bang, ce n’est donc pas pour demain. Mais peut-être qu’un jour, avec l’entrée en fonctionnement de l’interféromètre spatial Lisa, qui captera les ondes directement dans l’espace, et la complémentarité entre Ligo et Virgo sur Terre, les scientifiques capteront les lointains échos de la naissance de l’univers.