Une équipe internationale de chercheurs a annoncé une progression importante de l'astronomie à ondes gravitationnelles, avec la détection de 128 nouvelles collisions cosmiques impliquant des trous noirs et des étoiles à neutrons.
Cette découverte double plus que le nombre d'événements d'ondes gravitationnelles connues et marque une étape importante dans notre compréhension de l'univers.
Les résultats proviennent de la dernière version de données par l'interféromètre laser à l'observatoire gravitationnel (LIGO) Virgo Gravitation Wave Interferomètre (VIRGO) Kamioka Gravitation Wave Detector (KAGRA), un réseau mondial d'observatoires à ondes gravitationnelles.
Le catalogue nouvellement publié, le catalogue transitoire des ondes gravitationnelles (GWTC-4.0), comprend des données des neuf premiers mois de la quatrième course d'observation, qui a eu lieu entre mai 2023 et janvier 2024. Le catalogue est disponible sur le arxiv Préprint Server et représente une réalisation majeure dans la collaboration scientifique internationale.
Événements cosmiques massifs
Les ondes gravitationnelles ont été détectées pour la première fois en 2015.
Ce sont des ondulations dans le tissu de l'espace-temps causée par des événements cosmiques massifs, tels que les collisions entre les trous noirs et les étoiles à neutrons.
Depuis lors, les scientifiques britanniques ont joué un rôle de premier plan dans le développement des techniques de technologie et d'analyse nécessaires pour détecter ces faibles signaux.
Contributions britanniques à la science mondiale
Le Royaume-Uni a contribué de longue date à la science des vagues gravitationnelles, avec le soutien du Conseil et des institutions des installations des sciences et technologiques à travers le pays, notamment l'Université de Glasgow, l'Université de Portsmouth et Royal Holloway, Université de Londres.
Les chercheurs ont aidé à développer les détecteurs ultra-sensibles utilisés dans les observatoires LIGO et ont conduit les efforts pour analyser les données complexes qu'ils produisent.
Grâce aux mises à niveau récentes, les détecteurs sont désormais 25% plus sensibles, permettant aux scientifiques d'observer un volume beaucoup plus important de l'univers et de détecter des fusions de trous noirs plus distants et massifs.
Découvertes cosmiques
Le Dr Daniel Williams, chercheur à l'Institut de recherche gravitationnelle de l'Université de Glasgow, qui a dirigé l'équipe qui a effectué l'analyse, a déclaré: « Cette nouvelle mise à jour met vraiment en évidence les capacités du réseau international de détecteurs à ondes gravitationnelles et les techniques d'analyse qui ont été développées pour creuser des signaux très faibles hors des données. »
Les 128 nouveaux événements d'ondes gravitationnelles incluent le signal le plus fort jamais enregistré (GW230814), qui est la preuve de trous noirs formés à partir de fusions précédentes.
Ces preuves offre des indices sur l'évolution stellaire dans des environnements denses et les détails de deux collisions d'étoiles de trou de trou noir (GW230518).
Explorer la nature de l'univers
La sensibilité accrue des détecteurs a non seulement augmenté le nombre d'événements observables, mais a également amélioré la clarté des mesures.
Cela permet aux chercheurs de tester la théorie de la gravité d'Einstein avec une plus grande précision et d'explorer la nature fondamentale de l'univers.
Chaque fusion fournit des données précieuses sur le taux d'expansion de l'univers, contribuant aux efforts pour affiner la mesure de la constante de Hubble.
Nouveaux événements d'ondes gravitationnelles
Tessa Baker à l'Institut de cosmologie et de gravitation, de l'Université de Portsmouth, et directeur de ce nouveau journal de cosmologie, a déclaré: « Il est vraiment excitant d'apporter plus d'une centaine d'événements à ondes gravitationnelles dans le domaine public, après plusieurs années de calme.
«Ces nouveaux événements nous ont permis d'affiner nos mesures de la vitesse à laquelle l'univers se développe, également connu sous le nom de Hubble Constant, sans doute le nombre le plus crucial et le plus débattu dans la cosmologie actuelle.
« Nous avons également été en mesure de montrer que la gravité à grande échelle de l'univers se comporte de manière cohérente avec la théorie de la relativité générale d'Einstein.
Avec de nouveaux télescopes comme l'Observatoire Vera Rubin en ligne, les chances de détecter à la fois des ondes gravitationnelles et la lumière des collisions cosmiques augmentent.
Cette approche multi-lesseurs permettant la découverte de diverses fusions cosmiques pourrait débloquer des informations encore plus profondes sur la nature des étoiles, des trous noirs et l'évolution du cosmos.
