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L’ESA a le feu vert : les ondes gravitationnelles seront bientôt étudiées depuis l’espace

Représentation artistique des ondes gravitationnelles / © MAX PLANCK INSTITUTE FOR GRAVITATIONAL PHYSICS

Le projet Evolved Laser Interferometer Space Antenna (LISA) est un projet de l’Agence spatiale européenne (ESA) destiné à l’observation des ondes gravitationnelles de basse fréquence depuis l’espace. L’agence vient d’avoir le feu vert et le lancement est prévu pour 2034.

Il s’agira alors du premier observatoire spatial d’ondes gravitationnelles, les observatoires actuels, notamment LIGO et Virgo étant terrestres. L’objectif annoncé sera l’étude des ondes gravitationnelles, ces oscillations de l’espace-temps qui se propagent à la vitesse de la lumière dans le vide. Pour détecter ces ondes, les chercheurs utilisent à ce jour la méthode de l’interférométrie. Des interféromètres terrestres tels que Virgo ou LIGO existent déjà depuis le début des années 2000 et d’autres sont en projet, tels que GEO600 en Allemagne, AIGO en Australie ou encore TAMA au Japon. Leur sensibilité est cependant limitée aux hautes fréquences (10 Hz – 10 kHz) par le bruit sismique et par les gradients de champs gravitationnels à l’intérieur de la Terre.

Le projet LISA permettra ainsi la détection d’ondes gravitationnelles de basse fréquence, comprises entre 0,1 mHz et 100 mHz, indétectables depuis la Terre. La bande de fréquence observée par LISA est considérée par les chercheurs comme la plus riche en ondes gravitationnelles. Ainsi la mission doit permettre de mieux comprendre la formation d’étoiles binaires dans la Voie lactée, d’analyser les toutes premières étoiles formées après le Big Bang ou encore d’en apprendre davantage sur les mystérieux trous noirs. « C’est incroyable tout ce que l’on peut entendre dans l’univers avec des ondes gravitationnelles », s’enthousiasme Mark McCaughrean de l’ESA. « Nous sommes finalement sur la ligne de départ, c’est génial ! »

Crédits : AEI/Milde Marketing/Exozet

LISA sera composé de trois satellites identiques orbitant autour du soleil en formation triangulaire, chaque appareil séparé d’environ 2,5 millions de kilomètres. Les trois côtés du triangle seront dessinés par des lasers puissants rebondissant sur chaque vaisseau. Nous savons que les ondes gravitationnelles déforment l’espace-temps. Ainsi les trois satellites pourront détecter avec une extrême sensibilité ces ondes déformant l’espace-temps, en analysant les infimes changements dans la distance parcourue par les rayons laser. Avec une telle sensibilité, LISA sera en mesure de prévenir les fusions de trous noirs à venir, offrant aux astronomes une chance de pouvoir les observer avec d’autres télescopes.

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