Virgo rouvre un œil sur le ciel gravitationnel

Deux trous noirs s'apprêtent à fusionner (vue d'artiste). Crédit : LIGO/Caltech/MIT/Sonoma State (Aurore Simonnet)
Après six ans de travaux, le détecteur d'ondes gravitationnelles européen Virgo a repris ses observations le 1er août avec une sensibilité accrue.

Il ne fonctionne pas encore tout à fait avec la sensibilité promise, mais il peut enfin prendre des données en même temps que l'américain Ligo. Depuis le 1er août, le détecteur d'ondes gravitationnelles Virgo, installé dans la plaine de Pise, guette le ciel à l'affût d'un frémissement de l'espace-temps qui trahirait la fusion de deux trous noirs ou de deux étoiles à neutrons.

 

Vers l'astronomie gravitationnelle

 

Cette remise en route de l'instrument franco-italien (avec participation hollandaise, hongroise, polonaise et espagnole) était très attendue. Pour être pleinement efficace – c'est-à-dire pour détecter le passage d'une onde gravitationnelle, mais aussi situer sa source sur la voûte céleste – l'observation du ciel gravitationnel nécessite en effet que trois détecteurs au moins fonctionnent sur Terre.

 

Jusqu'à présent, seuls les deux instruments de Ligo, en Louisiane et dans l'état de Washington, « écoutaient » le ciel avec la sensibilité requise. Ligo a d'ailleurs découvert la toute première onde gravitationnelle en septembre 2015 (annoncée en 2016), suivie de deux autres, en décembre de la même année et en janvier 2017. Elles provenaient à chaque fois de la fusion de deux trous noirs lointains.

 


Les trous noirs découverts par émission d'ondes gravitationnelles sont plus massifs que ceux observés en rayons X.
Crédit : LIGO/Caltech/MIT/Sonoma State (Aurore Simonnet)

 

Avec Virgo, la prochaine détection devrait permettre non seulement de mesurer la distance de la source des ondes, mais aussi sa direction. Alors seulement commencera l'ère de l'astronomie gravitationnelle...

 

Une nouvelle mise à niveau programmée

 

Cette remise en route de Virgo a lieu à la fin de la deuxième session d'observations de Ligo, qui a démarré le 30 novembre 2016 et s'achève ce 25 août. Le détecteur installé en Italie continuera toutefois à fonctionner pendant plusieurs semaines après cette date, ce qui permettra aux scientifiques et ingénieurs de l'expérience de peaufiner leurs réglages – en particulier de mieux comprendre les différents bruits de mesure inhérents à cette expérience d'extrême précision.

 

Le fonctionnement de Virgo nécessite une optique d'extrême précision, placée sous vide. Crédit : David Fossé / Ciel & Espace

 

De nouvelles améliorations seront ensuite apportées au détecteur, pour une remise en route au printemps 2018. L'installation de nouvelles suspensions, en fibre de verre, sur les miroirs de l'expérience devraient en particulier améliorer nettement sa sensibilité. Le fonctionnement pleinement opérationnel d'Advanced Virgo est prévu à l'automne, au moment où démarrera une nouvelle session de prises de données conjointe avec Ligo.

 

Pour découvrir le défi que représente la remise en route de Virgo, vous pouvez lire notre reportage sur le site de l'expérience, publié dans notre numéro de mars/Avril 2017.

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