As­tro­no­mie Été faste pour les ondes gra­vi­ta­tion­nelles

La Recherche - - Sommaire - Phi­lippe Pa­jot

Pour la pre­mière fois, le si­gnal de la fu­sion de deux étoiles à neu­trons a été re­pé­ré par les in­ter­fé­ro­mètres des ob­ser­va­toires Ligo et Vir­go.

Sur le de­vant de la scène de­puis 2015, les ondes gra­vi­ta­tion­nelles ont été mises à l’hon­neur cette an­née par le prix No­bel de phy­sique, at­tri­bué aux ins­ti­ga­teurs de l’ins­tru­ment Ligo. Lors de la der­nière prise de don­nées de l’an­née, au mois d’août, la col­la­bo­ra­tion Ligo-Vir­go a rap­por­té deux très belles prises, dont un si­gnal d’ondes gra­vi­ta­tion­nelles ré­sul­tant de la fu­sion de deux étoiles à neu­trons, to­ta­le­ment in­édit. Le 14 août, les phy­si­ciens ont me­su­ré les mi­nus­cules va­ria­tions de lon­gueur des in­ter­fé­ro­mètres dues au pas­sage d’une onde ré­sul­tant de la fu­sion de deux trous noirs. C’est la qua­trième fois que l’on ob­serve ce type de fré­mis­se­ment de l’es­pace-temps, mais c’est sur­tout la pre­mière fois que Vir­go dé­tecte un si­gnal, ce qui a per­mis une tri­an­gu­la­tion in­édite (1). La se­conde prise a confir­mé une ru­meur in­sis­tante : les in­ter­fé­ro­mètres ont en­re­gis­tré, le 17 août, le si­gnal éma­nant de la fu­sion de deux étoiles à neu­trons. Mieux en­core : cet évé­ne­ment est as­so­cié à un sur­saut gam­ma court (GRB170817A) – un flash de rayon­ne­ment gam­ma d’ori­gine mys­té­rieuse. Ce sur­saut a d’abord été ob­ser­vé par le té­les­cope amé­ri­cain Fer­mi, qui a don­né l’alerte. C’est ce qui a per­mis de re­trou­ver, dans les don­nées des in­ter­fé­ro­mètres, le si­gnal ca­rac­té­ris­tique de la fu­sion des étoiles à neu­trons. Nombre de té­les­copes ont alors poin­té la di­rec­tion ap­proxi­ma­tive du ciel in­di­quée et trou­vé son ori­gine dans une galaxie si­tuée à 130 mil­lions d’an­nées-lu­mière de la nôtre. Les ana­lyses is­sues de ces ob­ser­va­tions – une cin­quan­taine de pu­bli­ca­tions scien­ti­fiques sont en pré­pa­ra­tion – donnent dé­jà un aper­çu de la puis­sance de l’as­tro­no­mie mul­ti­mes­sa­ger : les as­tro­nomes ont du même coup ré­so­lu le pro­blème de l’ori­gine des élé­ments lourds dans l’Uni­vers – ils sont en par­tie for­més lors de ces évé­ne­ments – et ont trou­vé une ma­nière in­édite de me­su­rer l’ex­pan­sion de l’Uni­vers. (1)

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