Le 18 mai 2007, l’interféromètre Virgo a débuté sa première phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en...) d’exploitation scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude...). Il s’agit d’une étape cruciale dans la traque aux ondes gravitationnelles. Virgo, le plus grand détecteur (Un détecteur est un moyen technique (instrument, substance, matière) qui change d'état en présence de l'élément ou de...) européen (franco-italien), vient rejoindre les détecteurs LIGO, aux États-Unis. Ce réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec...) ultraperformant d’instruments d’observation aura notamment la capacité d’observer la coalescence (1) de trous noirs binaires dans des galaxies éloignées et de fournir des informations sur la direction de la source. Le fonctionnement de Virgo est assuré conjointement par le CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de...) et l’Institut National de Physique Nucléaire (La Physique (La physique (du grec φυσικη) est étymologiquement la science de la nature. Son champ...) Nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :) est la description et l'étude du principal constituant de l'atome : le noyau atomique. On...) italien (INFN).

Les ondes gravitationnelles, prédites par la théorie de la relativité générale (La relativité générale est une théorie relativiste de la gravitation. Dans ce cadre, la présence d'une masse déforme...), sont des déformations de l’espace temps (Le temps est un concept développé pour représenter la variation du monde : l'Univers n'est jamais figé, les...). Elles sont produites par des phénomènes astrophysiques violents dans notre galaxie et bien au-delà. Par exemple, les explosions de supernovae ou la coalescence de deux corps compacts, tels les trous noirs ou les étoiles à neutrons. Aujourd’hui, seules des preuves indirectes de l’émission d’ondes gravitationnelles ont été observées (récompensée par le prix Nobel de physique en 1993). La première observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide...) directe ouvrira le champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) de l’astronomie gravitationnelle et permettra d’approfondir notre compréhension de la gravitation (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) et de la relativité générale.

Avec la première phase d’exploitation scientifique de Virgo c’est désormais chose possible. Virgo fonctionne de jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux...) comme de nuit, constamment à l’écoute des signaux gravitationnels provenant de l’Univers proche (jusqu’à l’amas de galaxies Virgo, d’où son nom). Une équipe d’opérateurs et de scientifiques exploite et surveille l’instrument 24 heures (L'heure est une unité de mesure  :) sur 24 et 7 jours sur 7. Les signaux sont détectés, enregistrés et font l’objet d’une première analyse à l’aide d’un système informatique (L'informatique désigne l'automatisation du traitement de l'information par un système, concret (machine) ou abstrait....) en ligne. Ces données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose,...) sont ensuite mises à la disposition de la communauté scientifique pour une étude ultérieure plus avancée.


Le détecteur d’ondes gravitationnelles Virgo est essentiellement un interféromètre laser de Michelson constitué de deux bras orthogonaux de trois kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini...) de longueur. La lumière (La lumière désigne les ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des...) voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel (tourisme) ou...) plusieurs fois entre deux miroirs situés aux deux bouts dans chaque bras avant se combiner avec la lumière en provenance de l’autre bras pour interférer. Les ondes gravitationnelles devraient se manifester par des dilatations et contractions de la distance entre les miroirs de chaque bras de Virgo. Le passage alors d’une onde gravitationnelle (Dans le cadre de la relativité générale les ondes gravitationnelles sont définies comme les perturbations de la...) se manifesterait par un changement de l’interférence. Mais attention, ces changements de longueur sont de l’ordre d’un milliardième du diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du...) d’un atome (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la...) (10-18 mètres) ! Pour déceler des changements si infimes, le détecteur fait appel aux technologies les plus avancées, dans les domaines de la métallurgie (La métallurgie est la science des matériaux qui étudie les métaux, leurs élaborations, leurs propriétés, leurs...), de l’optique, des systèmes de contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.), du vide (Le vide est avant tout un concept philosophique. Il désigne l'absence de matière.), de l’informatique, de l’analyse de données etc. Les laboratoires du CNRS d'Annecy, Lyon, Nice, Orsay et Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville...) sont fortement impliqués dans Virgo et dans le consortium EGO (cofinancé par le CNRS et l’INFN), qui abrite et assure le fonctionnement de Virgo.

Les équipes de VIRGO se sont alliées aux scientifiques de LIGO aux Etats-Unis et de GEO au Royaume-Unis et en Allemagne, afin de rechercher en commun les ondes gravitationnelles. Les données combinées augmenteront les chances de trouver les premières ondes gravitationnelles et fourniront davantage d’informations sur la position de la source. L’analyse commune des données se fera comme si elles provenaient d’un détecteur unique constitué de plusieurs sondes réparties sur les deux rives de l’Atlantique et sur la côte est du Pacifique.

(1) Lorsque deux trous noirs attirés l’un vers l’autre finissent par se réunir.