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Chercheur :
jean-Yves Vinet, directeur de recherche CNRS émérite
détecteurs américains LIGO, un appareil européen de même type a été construit à proximité de Pise en Italie, appelé Virgo.
Le chercheur émérite Jean-Yves Vinet, mathématicien et spécialiste de l’optique des lasers, détaille l’importance et la genèse de
Le détecteur européen d’ondes gravitationnelles Virgo, situé près de Pise
en Italie, est composé de deux couloirs perpendiculaires dans lesquels circulent des faisceaux laser.
la découverte : « En 1916, Albert Einstein déduisait de sa théorie de la relativité générale l’existence d’ondes dites gravitationnelles, induites par des masses en mouvement, et capables de distordre les distances en comprimant et dilatant l’espace-
temps qui nous entoure. Bien plus tard, on a compris que ces ondes étaient émises par
la fusion de trous noirs, ou la chute d’étoiles à neutrons les unes vers les autres ».
Or, Einstein pensait que ces ondes, extrêmement ténues lorsqu’elles parviennent jusqu’à nous, seraient impossibles à observer directement. Et pourtant. Dès les années 1960,
les astrophysiciens se sont mis à leur poursuite, mais les technologies de l’époque ne permettaient pas la nesse des mesures indispensable à leur détection. En 1974, les deux chercheurs Hulse et Taylor découvrent un couple d’étoiles à neutrons dont le mouvement, l’une par rapport à l’autre, con rme la théorie d’Einstein. Leur travail fournit ainsi, pour la première fois, une preuve indirecte de l’existence des ondes gravitationnelles. C’est à cette époque que l’idée germe, dans les laboratoires de part et d’autre de l’Atlantique, d’exploiter les progrès très importants des lasers pour observer directement les ondes gravitationnelles, au moyen d’appareils appelés interféromètres lasers. Approche, concrétisée 25 ans plus tard, par la construction de LIGO et Virgo, qui a conduit à la découverte de septembre 2015. « L’idée, d’apparence simple, consiste à faire circuler des faisceaux lasers entre
des miroirs placés aux extrémités de couloirs perpendiculaires, respectivement de trois et quatre kilomètres pour Virgo et LIGO, puis à les concentrer sur un capteur. Si les bras de l’instrument se trouvent déformés par le passage d’une onde gravitationnelle, la distance entre les miroirs varie, et un très léger déphasage apparaît dans les franges d’interférence
© Virgo Collaboration
© Philippe Psaïla