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Les ondes gravitationnelles sont des perturbations de l'espace-temps causées par la fusion d'objets massifs, comme des trous noirs ou des étoiles à neutrons. Ces perturbations ont été prédites il y a un peu plus d'un siècle par la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein, mais ce n'est qu'en 2015 que les chercheurs du programme LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) ont réussi à les détecter pour la première fois.
Impression d'artiste des trois satellites LISA - Copyright Airbus
Grâce à des observatoires de nouvelle génération, tel que le futur LISA (Laser Interferometer Space Antenna), les astronomes pourront étudier les ondes gravitationnelles avec une sensibilité bien plus grande. Des chercheurs de l'ESA (Agence spatiale européenne) et de l'Université de Glasgow viennent de présenter un nouveau concept d'observatoire, appelé LISAmax, qui pourrait améliorer la sensibilité aux ondes gravitationnelles de deux ordres de grandeur.
LISAmax serait ainsi capable de détecter des ondes gravitationnelles à des fréquences encore plus basses que l'actuel détecteur LISA. Pour y parvenir, les chercheurs proposent d'augmenter la longueur des bras laser, ce qui permettrait de détecter des ondes de plus grandes longueurs d'onde et donc de plus basses fréquences, avec un rapport de proportionnalité. Les trois engins spatiaux constituant LISAmax seraient placés près des points de Lagrange triangulaires du système Soleil-Terre, ce qui donnerait au détecteur une longueur de bras de 259 millions de kilomètres, contre 2.5 millions pour LISA.
Ce détecteur ultra-sensible pourrait observer des objets tels que des trous noirs supermassifs en approche l'un de l'autre, des milliers d'années avant leur fusion finale, permettant ainsi une meilleure mesure de certains paramètres. LISAmax pourrait également détecter les ondes gravitationnelles primordiales, produites lors des processus ayant eu lieu juste après le Big Bang.
Le concept de LISAmax fait partie des propositions soumises à l'ESA dans le cadre de son programme Voyage 2050, qui vise à déterminer les priorités scientifiques et technologiques pour les prochaines décennies. LISAmax pourrait révolutionner notre compréhension de l'univers et ouvrir de nouvelles perspectives en matière d'astronomie des ondes gravitationnelles.
Source: arXiv