Jeremy Darling, de l'Université du Colorado à Boulder, propose une approche originale pour mesurer le fond d'ondes gravitationnelles. Ces vibrations cosmiques, issues en particulier de collisions de trous noirs supermassifs, modifient subtilement la position apparente des quasars dans le ciel, ces entités les plus lumineuses de l'Univers
Schématisation d'ondes gravitationnelles engendrées par deux trous noirs en orbite raprochée l'un autour de l'autre, peu de temps avant leur collision (plus précisément, coalescence).
Les recherches de Darling, publiées dans The Astrophysical Journal Letters, pourraient éclairer les mystères de la gravité. En analysant les mouvements des quasars, il espère détecter des ondes gravitationnelles dans trois dimensions sans nécessiter la construction de détecteurs couteux, une première dans ce domaine.
L'étude des mouvements célestes, ou astrométrie, est un défi de précision. Les quasars, situés à des millions d'années-lumière, nécessitent des mesures d'une exactitude inouïe pour détecter leur vibration apparente.
La mission Gaia de l'Agence spatiale européenne fournit des données cruciales pour cette recherche. Avec des observations sur des millions de quasars, Darling espère isoler le signal des ondes gravitationnelles du mouvement propre de la Terre.
Les futures données de Gaia, attendues pour 2026, pourraient révéler ces signaux cachés. Cette avancée permettrait de tester les lois fondamentales de la gravité.
Comment les ondes gravitationnelles déforment-elles l'espace-temps ?
Les ondes gravitationnelles sont des ondulations de l'espace-temps provoquées par des événements cosmiques violents, comme les collisions de trous noirs. Elles se propagent à la vitesse de la lumière, déformant temporairement la distance entre les objets qu'elles traversent.
Cette déformation est extrêmement faible, souvent de l'ordre d'une fraction de la taille d'un atome sur des distances de plusieurs kilomètres. C'est pourquoi leur détection nécessite des instruments d'une précision inégalée, comme les interféromètres laser.
Les ondes gravitationnelles offrent une nouvelle façon d'observer l'Univers, complétant les méthodes traditionnelles basées sur la lumière. Elles permettent d'étudier des phénomènes invisibles autrement, comme les trous noirs juste avant leur collision.
La découverte des ondes gravitationnelles en 2015 a ouvert une nouvelle ère en astronomie. Depuis, plusieurs détections ont confirmé leur existence et leur potentiel pour explorer les mystères de l'Univers.