Des événements cataclysmiques dans notre Univers produisent des oscillations de l’espace-temps se propageant à la vitesse de la lumière. Ces ondes gravitationnelles peuvent être détectées sur Terre à l’aide d’interféromètres de Michelson kilométriques. Elles sont étudiées pour caractériser les sources astrophysiques ou cosmologiques.
Le groupe “ondes gravitationnelles” du pôle A2C est impliqué dans plusieurs expériences pour étudier les sources d’ondes gravitationnelles. L’interféromètre Virgo, installé en Italie, détecte directement les ondes gravitationnelles. Le satellite SVOM et le réseau de télescopes terrestres GRANDMA permettent un suivi électromagnétique des sources d’ondes gravitationnelles et de mener des recherches multi-messagers. Enfin, des recherches liées aux états quantiques de la lumière sont conduites sur la plateforme CALVA pour améliorer les performances des détecteurs d’ondes gravitationnelles.
L’astronomie multi-messagers
Les sources d’ondes gravitationnelles peuvent souvent être observées dans d’autres canaux (électromagnétisme, neutrinos…). Disposer de plusieurs canaux d’observation permet d’étudier la source de façon plus complète. Ainsi, le groupe Ondes Gravitationnelle du pôle A2C participe aux expériences GRANDMA et SVOM pour suivre les sources d’ondes gravitationnelles avec des télescopes optiques et de hautes énergies.
La caractérisation du détecteur Virgo
Les bruits instrumentaux et environnementaux du détecteur Virgo sont étudiés afin d’améliorer la sensibilité des recherches d’ondes gravitationnelles.
États compressés de la lumière pour les interféromètres
Pour augmenter la sensibilité des détecteurs d’ondes gravitationnelles, il est possible de “compresser” les états quantiques de la lumière. Sur la plateforme CALVA, l’équipe de l’IJCLab étudient ces effets optiques.
Ondes gravitationnelles produites par des systèmes binaires
Les systèmes binaires composés d’étoiles à neutrons ou de trous noirs sont des sources privilégiées d’ondes gravitationnelles. Des recherches spécifiques sont développées pour détecter ces signaux.
Ondes gravitationnelles en coïncidence avec des sursauts gamma
Lors de la fusion de systèmes double ou lors de l’effondrement d’étoiles super-massives, des ondes gravitationnelles sont produites en coïncidence avec deux jets de photons de hautes énergies. Il est alors possible de rechercher des ondes gravitationnelles ciblées (en temps et position) sur des événements de sursauts gamma.
Ondes gravitationnelles produites par des cordes cosmiques
Les cordes cosmiques sont des défauts topologiques qui pourraient exister dans notre Univers. Ces objets pourraient produire des ondes gravitationnelles. Observer de tels signaux avec des détecteurs d’ondes gravitationnelles serait une formidable preuve de leur existence.
Le logiciel scientifique de MXT à bord du satellite SVOM
L’équipe de l’IJCLab a développé le logiciel scientifique embarqué pour le télescope X du satellite SVOM. Celui-ci permet de localiser avec précision des sursauts gamma.