Tôt jeudi matin, une fusée de l'Agence spatiale européenne (ESA) s'est mise en orbite à bord d'un satellite équipé d'un laboratoire de physique qui pourrait aider à changer la façon dont les astronomes scrutent le ciel. En cas de succès, la sonde LISA Pathfinder pourrait aider les scientifiques à développer des moyens de détecter les ondulations dans l’espace-temps créées par les supernovae et la fusion de trous noirs.
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Comme Albert Einstein l'avait prédit dans la théorie générale de la relativité, des événements extrêmement énergiques comme ceux-ci produisent probablement des ondes gravitationnelles qui ondulent dans le tissu de l'espace-temps. À l'heure actuelle, la plupart des astronomes examinent des objets éloignés dans l'espace en détectant les variations du rayonnement électromagnétique, comme la lumière visible ou ultraviolette.
Mais comme le rayonnement électromagnétique est déformé par tout ce qui se trouve sur son chemin, l'observation directe d'étoiles lointaines, de trous noirs, de planètes, etc., constitue un défi.
Cependant, comme les ondes gravitationnelles traversaient n'importe quoi, leur détection pourrait fournir aux scientifiques un outil puissant pour étudier des objets et des phénomènes dans l'espace qui serait autrement impossible, écrit Maddie Stone pour Gizmodo .
«Les ondes gravitationnelles sont le moyen le plus direct d’étudier la grande partie de l’univers qui est obscure», explique Bill Weber, scientifique à l’Università di Trento, qui a travaillé sur LISA Pathfinder. "Les trous noirs, les étoiles à neutrons et d'autres objets qui n'émettent pas de lumière semblent exotiques, mais on pense qu'ils sont un destin assez typique pour les étoiles dans le ciel."
Le problème avec la détection des ondes gravitationnelles est qu’elles sont extrêmement faibles. Les étudier depuis la Terre pose également des problèmes particuliers. Le «bruit» gravitationnel, qui va du mouvement des océans et de l'atmosphère aux vibrations de nos voitures, envahit la planète, a déclaré Weber à Stone. Mais lorsque le LISA Pathfinder atteint sa destination à plus de 300 000 km de la Terre, le silence relatif pourrait donner aux scientifiques les indices dont ils ont besoin pour comprendre comment trouver ces vagues gravitationnelles insaisissables.
La seule expérience que réalisera LISA Pathfinder est d'une simplicité trompeuse. La sonde mesurera et maintiendra une distance de 15 pouces entre deux petits blocs or-platine en chute libre. Il est équipé d'un système laser pour détecter les changements inférieurs à la largeur d'un atome. C'est comme suivre la distance entre One World Trade Center à New York et le bâtiment Shard à Londres, tout en suivant les changements d'une fraction de la largeur d'un cheveu, explique Jonathan Amos pour la BBC.
Mais bien que la sonde ne détecte pas les ondes gravitationnelles elles-mêmes, cette expérience pourrait démontrer qu'il est possible de mesurer avec précision la distance entre deux objets à tester avec une précision extrême.
«Nous voulons étudier toute une série de mesures physiques de mesures de petites forces afin de pouvoir faire appel à l'ESA et dire:« Cela fonctionne. Ce sont les effets physiques qui nous limitent et nous les avons étudiés quantitativement », a déclaré Weber. dit à Stone. "Si LISA Pathfinder réussit, c'est un jalon très important."
La sonde passera les six prochaines semaines sur une orbite stable entre le soleil et la terre. D'ici mars, les scientifiques de l'ESA commenceront à prendre des mesures afin de déterminer les limites du laboratoire, dans l'espoir que celui-ci ouvrira la voie à une mission de suivi dans les années 2030 pour finalement étudier les ondes gravitationnelles elles-mêmes.
Note du rédacteur en chef, 7 décembre 2015: le titre et le résumé de cette histoire ont été corrigés pour montrer plus précisément que la sonde LISA Pathfinder ne mesure pas directement les ondes gravitationnelles, mais constitue une technologie qui pourrait éventuellement aider les scientifiques à étudier la façon dont la gravité réduit l'espace-temps.
Décollage du Vega VV06 transportant LISA Pathfinder le 3 décembre 2015 du port spatial d'Europe, Guyane française. Via ESA – Stephane Corvaja, 2015
