Comment un futur détecteur d’ondes gravitationnelles dans l’espace en révélera plus sur l’univers › Geeky News

Les ondes gravitationnelles seront cartographiées avec un niveau de détail sans précédent lors du lancement d’une nouvelle mission de détection d’ondes gravitationnelles en 2037. Celle-ci observera des trous noirs, des étoiles à neutrons et d’autres objets, note une nouvelle étude.

Le document anticipe le moment où l’antenne spatiale de l’interféromètre laser (LISA) de l’Agence spatiale européenne volera dans l’espace pour mesurer le rayonnement gravitationnel sur une large bande à basses fréquences. La mission fera suite à une mission test réussie, LISA Pathfinder, qui a conclu 16 mois de travail en 2017.

Les scientifiques s’attendent maintenant à ce que LISA trouve des ondes gravitationnelles, ou des ondulations dans l’espace-temps, en examinant des événements appelés spirales de rapport de masse extrême. Ces événements se produisent lorsqu’un trou noir ou une étoile à neutrons super dense (généralement, le reste d’une supernova) tourne en spirale dans un trou noir des millions de fois la masse du soleil.

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Il faut des dizaines de milliers d’orbites avant que l’objet ne rencontre sa disparition dans le trou noir supermassif, ont noté les chercheurs. L' »inspiration » crée des « signaux longs » qui permettront aux scientifiques de rechercher des écarts par rapport aux mesures de l’industrie telles que les théories de la relativité d’Einstein ou le modèle standard de la physique des particules qui décrit les processus physiques fondamentaux.

LISA, selon de nouveaux modèles, sera capable de sonder les interactions gravitationnelles ainsi qu’un phénomène quantique appelé champs scalaires. Ces champs décrivent comment chaque point de l’univers a une valeur ou une force mesurable avec le champ, mais que le champ ne pointe pas dans une direction particulière. Un exemple comparable est une carte de température des prévisions météorologiques locales.

Cette illustration montre un trou noir émettant des jets de plasma en mouvement rapide au-dessus et en dessous, alors que la matière tourbillonne dans un disque en orbite. (Crédit image : Goddard Space Flight Center de la NASA)

Les champs scalaires ont peu d’importance dans l’univers moderne, mais certains scientifiques suggèrent que l’univers primitif était riche en ces champs, si riches qu’il est possible que l’inflation cosmique (la croissance soudaine de l’univers peu après le Big Bang) soit attribuable à ce phénomène .

« Nous avons maintenant montré que LISA offrira des capacités sans précédent dans la détection des champs scalaires, et cela offre des opportunités passionnantes », a déclaré l’auteur de l’étude participant Thomas Sotiriou, directeur du centre de gravité de l’Université de Nottingham, dans un communiqué.

Vue d’artiste montrant le cœur du package technologique LISA Pathfinder, qui se compose de deux cubes en or-platine maintenus dans un état de chute libre proche de la perfection. (Crédit image : ESA/ATG medialab)

Sotiriou a suggéré que les travaux de LISA pourraient s’appliquer aux études sur l’inflation, la nature de la matière noire, la nature de la gravité ou le comportement des particules élémentaires.

Un article basé sur la recherche a été publié le 10 février dans Nature Astronomy. Les travaux ont été dirigés par Andrea Maselli de l’Institut des sciences du Gran Sasso en Italie.

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