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Surprise! LIGO peut également générer des ondes gravitationnelles

En plus de les déceler, il semblerait que LIGO soit également capable de générer des ondes gravitationnelles. C’est en tout cas ce que révèlent des chercheurs dans un rapport publié dans Science. Ces « vagues » pourraient alors être utilisées pour sonder les effets quantiques entre les objets macroscopiques.

Il y a un an, les scientifiques annonçaient avec certitude la détection des ondes gravitationnelles prédites par Einstein cent ans auparavant grâce à LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory. Rappelons que les ondes gravitationnelles sont des infimes déformations de l’espace-temps. Il s’agit d’ondes émises par le déplacement de corps célestes massifs qui se propagent très rapidement et qui ont pour effet de « courber » la trame de l’espace et du temps.

L’annonce de la première détection date du 11 février 2016, mais la détection du signal en elle-même remonte à de septembre 2015. Une seconde détection faite en juin 2016 correspondait à un événement enregistré en décembre 2015. Le délai entre les deux est dû à l’analyse et à la vérification des données. Les ondes gravitationnelles ont ouvert une nouvelle fenêtre sur l’Univers et leur découverte témoigne aujourd’hui d’une grande réussite intellectuelle, les cerveaux les plus brillants ayant réussi à concevoir des instruments capables de la détection de signaux aussi infimes et lointains. Mais plus surprenant encore, l’instrument le plus sensible au monde se révèle être aussi le meilleur producteur d’ondes gravitationnelles.

« Quand nous optimisons LIGO pour la détection, nous l’optimisons aussi pour l’émission [des ondes gravitationnelles, NDLR] », expliquait il y a quelques jours la physicienne Belinda Pang, de l’Institut de Technologie de Californie [Caltech] à Pasadena, dans un rapport publié dans Science. En utilisant un modèle mathématique quantique, les chercheurs ont en effet constaté que leurs détecteurs avaient généré de minuscules ondulations de l’espace-temps de façon optimale.

La mécanique quantique nous dit que les petits objets tels que des électrons peuvent être à deux endroits à la fois et certains physiciens pensent aujourd’hui qu’il est possible d’amadouer les objets macroscopiques dans un état similaire du mouvement quantique. Selon Fan Zhang, physicien à l’Université de Pékin, LIGO et ces ondes pourraient d’ailleurs le permettre. Bien que cet état délicat ne puisse être maintenu pendant de très longues périodes, cela pourrait nous donner un aperçu supplémentaire dans la mécanique quantique. Nous pourrions mesurer combien de temps il faut pour que la décohérence puisse se produire et analyser le rôle joué par la gravité dans l’existence d’états quantiques entre les objets macroscopiques.

« C’est une idée intéressante, mais expérimentalement, c’est très difficile », prévient néanmoins Yiqui Ma, également physicien à Caltech, « mais si vous voulez le faire, alors LIGO est le meilleur endroit pour le faire ». Toute connaissance supplémentaire sur le monde quantique pourrait non seulement nous aider à construire de meilleurs ordinateurs quantiques, mais pourrait également et complètement révolutionner notre compréhension de l’univers physique.

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