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Le télescope Einstein de détection d’ondes gravitationnelles intéresse les chercheurs belges

Afin d’exploiter pleinement le potentiel de l’astronomie gravitationnelle, cette discipline scientifique naissante qui étudie les ondes gravitationnelles, une nouvelle génération d’observatoires est attendue. Le projet ET, le télescope Einstein de détection d’ondes gravitationnelles, intéresse beaucoup les scientifiques belges, dont ceux de l’ULB et de la VUB, à Bruxelles.

Cette semaine, un consortium d’universités et instituts de recherche en Europe, associés au soutien politique de cinq pays Européens, la Belgique, les Pays-Bas, l’Espagne, la Pologne et l’Italie, cette dernière étant le « lead country », a soumis officiellement la proposition de construire une telle infrastructure sur le sol européen.

À l’heure actuelle, deux sites possibles pour la construction d’ET sont en cours d’évaluation: la région Euregio-Meuse-Rhin, à la frontière entre la Belgique, les Pays-Bas et l’Allemagne, ainsi que la Sardaigne en Italie. L’étude de ces sites est en cours et la décision de la localisation d’ET sera prise endéans les cinq ans.

En Belgique, l’ensemble des universités soutient le projet de télescope Einstein. Sept d’entre elles (UCLouvain, ULB, ULiège, KULeuven, UAntwerpen, UGent et VUB) sont membres de la collaboration Advanced Virgo, qui a déjà enregistré quelques belles découvertes en matière d’ondes gravitationnelles. Avec l’UHasselt et d’autres partenaires aux Pays-Bas et en Allemagne, elles s’investissent également dans la construction du prototype ET-Pathfinder à Maastricht, dans les technologies de contrôle de bruit et l’étude géologique du site à la frontière entre la Belgique, les Pays-Bas et l’Allemagne, avec le projet E-TEST.

Plus généralement, la Belgique voit depuis 2015 se construire une communauté forte de scientifiques impliqués dans le domaine des ondes gravitationnelles, tant du point de vue théorique qu’instrumental, ou encore en lien avec l’analyse des données.

Le télescope Einstein devrait permettre aux scientifiques de détecter les fusions de trous noirs intermédiaires sur l’ensemble de l’histoire de l’Univers, et d’ainsi mieux comprendre son évolution.

Ses observations lèveront le voile sur l’Univers sombre et devraient permettre de mieux comprendre le rôle de l’énergie sombre et de la matière noire dans l’évolution des grandes structures du Cosmos.
ET explorera la physique des trous noirs avec une précision inégalée. Ces corps célestes extrêmes, prédits par la théorie de la Relativité générale d’Albert Einstein, sont les candidats idéaux pour tester les failles possibles de la théorie, grâce à leur champ gravitationnel extrême. ET devrait aussi détecter des milliers de fusions d’étoiles à neutrons chaque année, améliorant ainsi notre compréhension du comportement de la matière dans des conditions extrêmes de densité et de pression, qui ne peuvent être reproduites en laboratoire. Ce sera également une chance d’explorer la physique nucléaire qui contrôle l’explosion des étoiles en supernovae.

Ces objectifs scientifiques ambitieux nécessitent un observatoire capable de détecter des ondes gravitationnelles avec une sensibilité au moins dix fois supérieure à celle des détecteurs actuels (dits de seconde génération). ET prendra place dans une nouvelle infrastructure et nécessitera le développement de technologies beaucoup plus avancées que celles à disposition aujourd’hui. La phase de conception d’ET a été financée par un fonds de la Commission Européenne.

 

L'illustration en tête d'article est une vue d'artiste du projet d'observatoire d'ondes gravitationnelles sous-terrain Einstein Telescope (ET), illustrant la disposition triangulaire de 3x10km à 150 mètres sous terre. ET pourrait être construit dans la région Eurégio-Meuse- Rhin (Belgique-Pays-Bas-Allemagne) ou en Sardaigne (Italie). Chaque extrémité comprend une “station de mesure” dans un laboratoire sous-terrain équipé des technologies d'optique et lasers ultramodernes. Les divers composants optiques sont refroidis à une température proche du zéro absolu et suspendus à l'extrémité d'un appareillage complexe de 15 mètres de hauteur environ. (illustration: NIKHEF, Amsterdam.
L’illustration en tête d’article est une vue d’artiste du projet d’observatoire d’ondes gravitationnelles sous-terrain Einstein Telescope (ET), illustrant la disposition triangulaire de 3x10km à 150 mètres sous terre. ET pourrait être construit dans la région Eurégio-Meuse- Rhin (Belgique-Pays-Bas-Allemagne) ou en Sardaigne (Italie). Chaque extrémité comprend une “station de mesure” dans un laboratoire sous-terrain équipé des technologies d’optique et lasers ultramodernes. Les divers composants optiques sont refroidis à une température proche du zéro absolu et suspendus à l’extrémité d’un appareillage complexe de 15 mètres de hauteur environ. (illustration: NIKHEF, Amsterdam.

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