Recherche d’ondes gravitationnelles sans bourdonnement de batterie —

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  • La chasse au “bourdonnement” jamais entendu auparavant des ondes gravitationnelles causées par de mystérieuses étoiles à neutrons vient d’être beaucoup plus facile, grâce à une équipe internationale de chercheurs.

    Les ondes gravitationnelles n’ont été détectées qu’à partir de la collision de trous noirs et d’étoiles à neutrons, des événements cosmiques majeurs qui provoquent d’énormes sursauts qui se propagent dans l’espace et le temps.

    L’équipe de recherche, composée de scientifiques de la LIGO Scientific Collaboration (LSC), de la Virgo Collaboration et du Center for Gravitational Astrophysics (CGA) de l’Australian National University (ANU), se tourne maintenant vers les étoiles à neutrons en rotation pour détecter les ondes.

    Contrairement aux sursauts massifs causés par la collision de trous noirs ou d’étoiles à neutrons, les chercheurs disent que les étoiles à neutrons en rotation unique ont un renflement ou une “montagne” de quelques millimètres de haut seulement, ce qui peut produire un flux constant ou un “bourdonnement” d’ondes gravitationnelles.

    Les chercheurs utilisent leurs méthodes qui ont détecté des ondes gravitationnelles pour la première fois en 2015 pour capturer cette bande sonore régulière des étoiles sur le bruit assourdissant des trous noirs massifs et des étoiles à neutrons denses en collision.

    Ils disent que c’est comme essayer de capturer le couinement d’une souris au milieu d’un troupeau d’éléphants en fuite.

    En cas de succès, ce serait la première détection d’un événement d’onde gravitationnelle qui n’impliquait pas la collision d’objets massifs comme des trous noirs ou des étoiles à neutrons.

    La professeure émérite de l’ANU, Susan Scott de l’École de recherche en physique de l’ANU, a déclaré que la collision d’étoiles à neutrons denses avait envoyé une “rafale” d’ondes gravitationnelles ondulant à travers l’Univers.

    “Les étoiles à neutrons sont des objets mystérieux”, a déclaré le professeur Scott, également chercheur en chef au Centre d’excellence de l’ARC pour la découverte des ondes gravitationnelles (OzGrav).

    “Nous ne comprenons pas vraiment de quoi ils sont constitués, ni combien de types existent. Mais ce que nous savons, c’est que lorsqu’ils entrent en collision, ils envoient d’incroyables rafales d’ondes gravitationnelles à travers l’Univers.

    “En revanche, le doux bourdonnement d’une étoile à neutrons en rotation est très faible et presque impossible à détecter.”

    Trois nouveaux articles viennent d’être publiés par les collaborations LSC et Virgo détaillant les recherches les plus sensibles à ce jour pour le faible bourdonnement des ondes gravitationnelles des étoiles à neutrons en rotation.

    Leurs travaux offrent une “carte de l’eldorado potentiel des ondes gravitationnelles”.

    “L’une de nos recherches cible de jeunes restes de supernova. Ces étoiles à neutrons, récemment nées, sont plus déformées et devraient émettre un flux d’ondes gravitationnelles plus puissant”, a déclaré le Dr Lilli Sun, de CGA et chercheur associé chez OzGrav.

    Au fur et à mesure que ces recherches deviennent de plus en plus sensibles, elles fournissent plus de détails que jamais sur la forme et la composition possibles des étoiles à neutrons.

    « Si nous parvenons à détecter ce bourdonnement, nous pourrons plonger dans le cœur d’une étoile à neutrons et percer ses secrets », a déclaré le Dr Karl Wette, chercheur postdoctoral chez OzGrav et le CGA.

    Le professeur Scott, qui est également le chef du groupe de théorie de la relativité générale et d’analyse des données à l’ANU, a ajouté : « Les étoiles à neutrons représentent la forme de matière la plus dense de l’Univers avant qu’un trou noir ne se forme.

    “La recherche de leurs ondes gravitationnelles nous permet de sonder les états de la matière nucléaire qui ne peuvent tout simplement pas être produits dans des laboratoires sur Terre.”

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