Grand entretien avec Sarah Antier : les ondes gravitationnelles, secousses de l'espace-temps

Écouter les frémissements de l’espace-temps et, mieux encore, tenter d’en identifier les sources et les observer, voilà les défis d’une nouvelle astronomie, celle des ondes gravitationnelles, comme l’explique l’astrophysicienne Sarah Antier.

L’histoire retiendra que le 14 septembre 2015, une ondulation de l’espace-temps a été enregistrée aux États-Unis par les deux bras perpendiculaires d’un interféromètre laser, dont l’un s’est allongé, l’autre raccourci. De peu : d’une longueur un milliard de fois plus petite que le diamètre d’un atome. La preuve extraordinaire d’une idée tout aussi extraordinaire, celle de l’espace-temps prédite par Einstein en 1916. Un contenant susceptible de vibrer, à la manière d’un Jelly, ce gâteau anglais en gélatine qui tremble quand on le secoue.

À l’origine de ce tremblement d’Univers, les mouvements d’astres hyperdenses comme les trous noirs ou les collisions d’étoiles à neutrons. Un événement confirmé le 17 août 2017 quand, pour la première fois, un signal gravitationnel et un signal électromagnétique gamma ont été détectés conjointement par les instruments des collaborations européenne (Virgo, près de Pise) et américaine (LIGO).

Une nouvelle fenêtre ouverte sur l’Univers

L’événement, résultat de la fusion de deux étoiles à neutrons, ouvrit une ère nouvelle pour l'astronomie de « multi-messagers », où d’étranges instruments captent les mouvements invisibles des monstres tapis dans l’Univers. Après une pause de trois ans, la traque aux ondes gravitationnelles est repartie en mai 2023.

Pour cette quatrième campagne d'observation depuis 2015, Ligo et Virgo ont gagné en sensibilité et sont rejoints par Kagra, un nouvel instrument japonais. Comment se déforment les étoiles à neutrons ? Comment dansent et tournoient les trous noirs avant de fusionner en un seul ? Les questions surgies d’une nouvelle fenêtre ouverte sur l’Univers ne manquent pas. La passion de celles et ceux qui regardent à travers, non plus, Sarah Antier en témoigne.

L’invitée :

Sarah Antier est astronome adjoint au laboratoire Artemis de l'Observatoire de la Côte d'Azur. Lauréate 2018 de la bourse L’Oréal-Unesco, elle étudie les sources d’ondes gravitationnelles et leur signature électromagnétique, ainsi que la manière dont l'univers synthétise ses éléments les plus lourds. Elle est aussi l’instigatrice du réseau GRANDMA, 25 télescopes répartis dans 20 observatoires, 29 instituts, plus de 70 scientifiques qui partagent le même objectif : détecter et caractériser les contreparties visibles des sources d’ondes gravitationnelles. Elle a mis en place une collaboration avec les astronomes amateurs pour optimiser les chances de découverte.

Ce grand entretien de Ciel & espace est réalisé en partenariat avec le Club des chercheurs de la Fondation Victor Lyon de la Cité internationale universitaire de Paris.

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