Un mois d'arrêt pour Virgo et LIGO
Publié par Adrien le 06/10/2019 à 08:00
Source: CNRS IN2P3
Depuis le 1er avril 2019, début de leur troisième période d'observation conjointe appelée O3, les détecteurs Advanced Virgo (Italie) et Advanced LIGO (Etats-Unis) ont pris des données en continu. Ensemble, ils constituent l'observatoire mondial d'ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière.) gravitationnelles le plus sensible à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à...). Après 6 mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) il est nécessaire d'effectuer un contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) minutieux des interféromètres: les deux collaborations ont décidé d'interrompre O3 durant un mois, à partir du 1er octobre 2019.

Au cours des six derniers mois, le réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on...) international a fonctionné 44% du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) avec les trois interféromètres opérationnels simultanément. Des signaux d'ondes gravitationnelles potentiels ont été identifiés jusqu'à des distances de l'ordre de 17 milliards d'années-lumière et le candidat du 6 juillet 2019 en est un bel (Nommé en l’honneur de l'inventeur Alexandre Graham Bell, le bel est unité de mesure logarithmique du rapport entre deux puissances, connue pour exprimer la puissance du son. Grandeur sans...) exemple (plus d'informations ici).


Vue aérienne de l'antenne (En radioélectricité, une antenne est un dispositif permettant de rayonner (émetteur) ou de capter (récepteur) les ondes électromagnétiques.) de détection des ondes gravitationnelles VIRGO (à Cascina, en Italie).
© EGO-VIRGO/IN2P3/CNRS Photothèque

Nicolas Arnaud, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de...) CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) au Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire à Orsay, actuellement détaché auprès de l'European Gravitational Observatory (EGO), souligne que "les candidats ondes gravitationnelles maintiennent en veille permanente le groupe chargé du suivi de la qualité des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) des détecteurs. Les alertes peuvent apparaître à tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) moment, y compris la nuit et le week-end. Chaque fois que Virgo détecte un candidat, nous devons évaluer rapidement la qualité de nos données. C'est ce qui va déterminer si ce signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux sont employés depuis la nuit des temps par les...) potentiel sera rendu (Le rendu est un processus informatique calculant l'image 2D (équivalent d'une photographie) d'une scène créée dans un logiciel de modélisation 3D comportant à la fois des objets et des...) public ou s'il doit être retiré. Chaque semaine, une nouvelle équipe d'astreinte valide ou rejette les candidats, grâce à des logiciels automatisés, développés spécialement dans ce but, et en s'appuyant sur l'expertise accumulée."

Pendant la prise de données O3, les interféromètres n'ont pas subi de changements majeurs afin de maximiser la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un...) de données collectées. Ainsi, Advanced Virgo s'arrête seulement une vingtaine d'heures (L'heure est une unité de mesure  :) par semaine en moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de l'ensemble s'ils étaient...), pour des maintenances régulières et des périodes de calibration.

Cependant, les collaborations scientifiques Virgo et LIGO (LIGO (pour Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) est un projet d'interféromètre américain, destiné à détecter les ondes gravitationnelles.) ont décidé d'interrompre O3 durant un mois, à partir du 1er octobre 2019. En ce qui concerne Advanced Virgo, la pause permettra d'améliorer les performances atteintes lors de la prise de données, tant au niveau de la sensibilité du détecteur (Un détecteur est un dispositif technique (instrument, substance, matière) qui change d'état en présence de l'élément ou de la situation...) aux ondes gravitationnelles que de son efficacité (la fraction du temps passée à prendre des données scientifiques utiles). O3 redémarrera ensuite le 1er novembre et se poursuivra jusqu'au 30 avril 2020.

"Après six mois de prise de données en continu, il est nécessaire d'effectuer un contrôle minutieux de l'interféromètre", explique Matteo Tacca, chercheur à l'institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for...) de physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la...) subatomique Nikhef aux Pays-Bas et coordinateur des activités détecteur de Virgo. "L'acquisition (En général l'acquisition est l'action qui consiste à obtenir une information ou à acquérir un bien.) des données sur une si longue période n'est pas seulement intéressante pour la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique...) sur les ondes gravitationnelles, elle est aussi très utile du point (Graphie) de vue instrumental."

"Analyser les données fournies par le détecteur alors qu'il est très stable nous permet de mieux comprendre son comportement. Nous disposons déjà d'informations utiles pour de nouvelles études, qui pourraient déboucher sur des améliorations notables. Pendant la période d'arrêt, nous allons effectuer plusieurs changements sur l'instrument afin de corriger des problèmes obérant sa stabilité. Ce sera aussi l'occasion de réduire certaines sources de bruit (Dans son sens courant, le mot de bruit se rapproche de la signification principale du mot son. C'est-à-dire vibration de l'air pouvant donner lieu à la création d'une sensation auditive.) qui ont un impact sur sa sensibilité."

À l'issue de cette pause, début novembre 2019, les détecteurs Advanced Virgo et Advanced LIGO devraient être encore plus optimisés pour acquérir des données scientifiques durant les six mois suivants.
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