Les ondes gravitationnelles ont été prédites en 1916 par Albert Einstein : elles sont alors une conséquence logique de sa nouvelle théorie de la gravitation, la relativité générale.
Mais ces infimes déformations de l’espace-temps sont longtemps restées un concept abstrait. Ce n’est qu’après la conférence de Chapel Hill aux États-Unis en 1957 que des scientifiques envisagent la possibilité de les détecter. Les premières études de détecteurs ne voient le jour qu’à la décennie suivante : des « barres résonnantes » puis des interféromètres sont proposés, de plus en plus grands pour être de plus en plus sensibles.
Si ce principe de détection a effectivement démontré toute sa puissance lors de la dernière décennie, soit cent ans après la prédiction d’Einstein, nous sommes aujourd’hui à nouveau confrontés aux défis d’augmenter la sensibilité – et donc la taille – des détecteurs d’ondes gravitationnelles, pour sonder l’univers plus loin, plus complètement et plus précisément.
Les prouesses des détecteurs d’ondes gravitationnelles
Ce n’est qu’en 2015 que les premières ondes gravitationnelles ont été détectées. Puis, en août 2017, alors que des satellites détectent un « flash » de rayons gamma (des photons plus énergétiques que ceux de la lumière visible), ces détecteurs capturent conjointement les signaux d’une fusion de deux étoiles à neutrons. Grâce à leur fonctionnement en réseau, ils peuvent déterminer la localisation précise de cet événement cosmique majeur et indiquer aux télescopes traditionnels où pointer afin d’observer les suites de la fusion.
Avec cet événement, baptisé GW170817, l’astronomie multi-messagers est née !
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Auteur: Nicolas Arnaud, Chercheur CNRS, Laboratoire de Physique des deux Infinis Irène Joliot-Curie (IJCLab) – CNRS, Université de Paris, Université Paris-Saclay
